用開源工具Jenkins構建CI/CD流水線

作者：Bryant Son 2019-11-07 09:00:39

在本文中，我將分步演示如何使用 Jenkins 構建 CI/CD 流水線。我們一起來看看吧。

通過這份 Jenkins 分步教程，構建持續集成和持續交付（CI/CD）流水線。

在我的文章《使用開源工具構建 DevOps 流水線的初學者指南》中，我分享了一個從頭開始構建 DevOps 流水線的故事。推動該計劃的核心技術是 Jenkins，這是一個用于建立持續集成和持續交付（CI/CD）流水線的開源工具。

在花旗，有一個單獨的團隊為專用的 Jenkins 流水線提供穩定的主從節點環境，但是該環境僅用于質量保證（QA）、構建階段和生產環境。開發環境仍然是非常手動的，我們的團隊需要對其進行自動化以在加快開發工作的同時獲得盡可能多的靈活性。這就是我們決定為 DevOps 建立 CI/CD 流水線的原因。Jenkins 的開源版本由于其靈活性、開放性、強大的插件功能和易用性而成為顯而易見的選擇。

在本文中，我將分步演示如何使用 Jenkins 構建 CI/CD 流水線。

什么是流水線？

在進入本教程之前，了解有關 CI/CD 流水線pipeline的知識會很有幫助。

首先，了解 Jenkins 本身并不是流水線這一點很有幫助。只是創建一個新的 Jenkins 作業并不能構建一條流水線。可以把 Jenkins 看做一個遙控器，在這里點擊按鈕即可。當你點擊按鈕時會發生什么取決于遙控器要控制的內容。Jenkins 為其他應用程序 API、軟件庫、構建工具等提供了一種插入 Jenkins 的方法，它可以執行并自動化任務。Jenkins 本身不執行任何功能，但是隨著其它工具的插入而變得越來越強大。

流水線是一個單獨的概念，指的是按順序連接在一起的事件或作業組：

“流水線pipeline”是可以執行的一系列事件或作業。

理解流水線的最簡單方法是可視化一系列階段，如下所示：

Pipeline example

在這里，你應該看到兩個熟悉的概念：階段Stage和步驟Step。

階段：一個包含一系列步驟的塊。階段塊可以命名為任何名稱；它用于可視化流水線過程。
步驟：表明要做什么的任務。步驟定義在階段塊內。

在上面的示例圖中，階段 1 可以命名為 “構建”、“收集信息”或其它名稱，其它階段塊也可以采用類似的思路。“步驟”只是簡單地說放上要執行的內容，它可以是簡單的打印命令（例如，echo "Hello, World"）、程序執行命令（例如，java HelloWorld）、shell 執行命令（例如，chmod 755 Hello）或任何其他命令，只要通過 Jenkins 環境將其識別為可執行命令即可。

Jenkins 流水線以編碼腳本的形式提供，通常稱為 “Jenkinsfile”，盡管可以用不同的文件名。下面這是一個簡單的 Jenkins 流水線文件的示例：

// Example of Jenkins pipeline script
 
pipeline {
  stages {
    stage("Build") {
      steps {
          // Just print a Hello, Pipeline to the console
          echo "Hello, Pipeline!"
          // Compile a Java file. This requires JDKconfiguration from Jenkins
          javac HelloWorld.java
          // Execute the compiled Java binary called HelloWorld. This requires JDK configuration from Jenkins
          java HelloWorld
          // Executes the Apache Maven commands, clean then package. This requires Apache Maven configuration from Jenkins
          mvn clean package ./HelloPackage
          // List the files in current directory path by executing a default shell command
          sh "ls -ltr"
      }
    }
   // And next stages if you want to define further...
  } // End of stages
} // End of pipeline

從此示例腳本很容易看到 Jenkins 流水線的結構。請注意，默認情況下某些命令（如 java、javac和 mvn）不可用，需要通過 Jenkins 進行安裝和配置。因此：

Jenkins 流水線是一種以定義的方式依次執行 Jenkins 作業的方法，方法是將其編碼并在多個塊中進行結構化，這些塊可以包含多個任務的步驟。

好。既然你已經了解了 Jenkins 流水線是什么，我將向你展示如何創建和執行 Jenkins 流水線。在本教程的最后，你將建立一個 Jenkins 流水線，如下所示：

Final Result

如何構建 Jenkins 流水線

為了便于遵循本教程的步驟，我創建了一個示例 GitHub 存儲庫和一個視頻教程。

開始本教程之前，你需要：

Java 開發工具包（JDK）：如果尚未安裝，請安裝 JDK 并將其添加到環境路徑中，以便可以通過終端執行 Java 命令（如 java jar）。這是利用本教程中使用的 Java Web Archive（WAR）版本的 Jenkins 所必需的（盡管你可以使用任何其他發行版）。
基本計算機操作能力：你應該知道如何鍵入一些代碼、通過 shell 執行基本的 Linux 命令以及打開瀏覽器。

讓我們開始吧。

步驟一：下載 Jenkins

導航到 Jenkins 下載頁面。向下滾動到 “Generic Java package (.war)”，然后單擊下載文件；將其保存在易于找到的位置。（如果你選擇其他 Jenkins 發行版，除了步驟二之外，本教程的其余步驟應該幾乎相同。）使用 WAR 文件的原因是它是個一次性可執行文件，可以輕松地執行和刪除。

Download Jenkins as Java WAR file

步驟二：以 Java 二進制方式執行 Jenkins

打開一個終端窗口，并使用 cd <your path> 進入下載 Jenkins 的目錄。（在繼續之前，請確保已安裝 JDK 并將其添加到環境路徑。）執行以下命令，該命令將 WAR 文件作為可執行二進制文件運行：

java -jar ./jenkins.war

如果一切順利，Jenkins 應該在默認端口 8080 上啟動并運行。

Execute as an executable JAR binary

步驟三：創建一個新的 Jenkins 作業

打開一個 Web 瀏覽器并導航到 localhost:8080。除非你有以前安裝的 Jenkins，否則應直接轉到 Jenkins 儀表板。點擊 “Create New Jobs”。你也可以點擊左側的 “New Item”。

Create New Job

步驟四：創建一個流水線作業

在此步驟中，你可以選擇并定義要創建的 Jenkins 作業類型。選擇 “Pipeline” 并為其命名（例如，“TestPipeline”）。單擊 “OK” 創建流水線作業。

Create New Pipeline Job

你將看到一個 Jenkins 作業配置頁面。向下滾動以找到 “Pipeline” 部分。有兩種執行 Jenkins 流水線的方法。一種方法是在 Jenkins 上直接編寫流水線腳本，另一種方法是從 SCM（源代碼管理）中檢索 Jenkins 文件。在接下來的兩個步驟中，我們將體驗這兩種方式。

步驟五：通過直接腳本配置并執行流水線作業

要使用直接腳本執行流水線，請首先從 GitHub 復制該 Jenkinsfile 示例的內容。選擇 “Pipeline script” 作為 “Destination”，然后將該 Jenkinsfile 的內容粘貼到 “Script” 中。花一些時間研究一下 Jenkins 文件的結構。注意，共有三個階段：Build、Test 和 Deploy，它們是任意的，可以是任何一個。每個階段中都有一些步驟；在此示例中，它們只是打印一些隨機消息。

單擊 “Save” 以保留更改，這將自動將你帶回到 “Job Overview” 頁面。

Configure to Run as Jenkins Script

要開始構建流水線的過程，請單擊 “Build Now”。如果一切正常，你將看到第一個流水線（如下面的這個）。

Click Build Now and See Result

要查看流水線腳本構建的輸出，請單擊任何階段，然后單擊 “Log”。你會看到這樣的消息。

Visit sample GitHub with Jenkins get clone link

步驟六：通過 SCM 配置并執行流水線作業

現在，換個方式：在此步驟中，你將通過從源代碼控制的 GitHub 中復制 Jenkinsfile 來部署相同的 Jenkins 作業。在同一個 GitHub 存儲庫中，通過單擊 “Clone or download” 并復制其 URL 來找到其存儲庫 URL。

Checkout from GitHub

單擊 “Configure” 以修改現有作業。滾動到 “Advanced Project Options” 設置，但這一次，從 “Destination” 下拉列表中選擇 “Pipeline script from SCM” 選項。將 GitHub 存儲庫的 URL 粘貼到 “Repository URL” 中，然后在 “Script Path” 中鍵入 “Jenkinsfile”。單擊 “Save” 按鈕保存。

Change to Pipeline script from SCM

要構建流水線，回到 “Task Overview” 頁面后，單擊 “Build Now” 以再次執行作業。結果與之前相同，除了多了一個稱為 “Declaration: Checkout SCM” 的階段。

Build again and verify

要查看來自 SCM 構建的流水線的輸出，請單擊該階段并查看 “Log” 以檢查源代碼控制克隆過程的進行情況。

Verify Checkout Procedure

除了打印消息，還能做更多

恭喜你！你已經建立了第一個 Jenkins 流水線！

“但是等等”，你說，“這太有限了。除了打印無用的消息外，我什么都做不了。”那沒問題。到目前為止，本教程僅簡要介紹了 Jenkins 流水線可以做什么，但是你可以通過將其與其他工具集成來擴展其功能。以下是給你的下一個項目的一些思路：

建立一個多階段的 Java 構建流水線，從以下階段開始：從 Nexus 或 Artifactory 之類的 JAR 存儲庫中拉取依賴項、編譯 Java 代碼、運行單元測試、打包為 JAR/WAR 文件，然后部署到云服務器。
實現一個高級代碼測試儀表板，該儀表板將基于 Selenium 的單元測試、負載測試和自動用戶界面測試，報告項目的運行狀況。
構建多流水線或多用戶流水線，以自動化執行 Ansible 劇本的任務，同時允許授權用戶響應正在進行的任務。
設計完整的端到端 DevOps 流水線，該流水線可提取存儲在 SCM 中的基礎設施資源文件和配置文件（例如 GitHub），并通過各種運行時程序執行該腳本。

學習本文結尾處的任何教程，以了解這些更高級的案例。