Continuous Integration: Definition, Vorteile und Tools

Wer in einem großen Projekt neu geschriebenen Code in den Quellcode überträgt, muss damit rechnen, dass Probleme auftreten, die die Entwicklungsphase einer Anwendung in die Länge ziehen. Daher setzen viele Entwicklerteams heute auf Continuous Integration (CI), um Änderungen möglichst täglich in das Projekt einfließen zu lassen und Fehler frühzeitig zu erkennen.

Im Folgenden lernen Sie das Konzept kennen und erhalten einen Überblick über die Vorteile sowie gängige Werkzeuge von CI.

Vor- und Nachteile von Continuous Integration

Wie jeder Ansatz hat auch CI seine Licht- und Schattenseiten.

Vorteile von Continuous Integration

• Frühzeitige Fehlererkennung und -behebung: Durch die Integration von Änderungen am Code in regelmäßigen Abständen können Entwicklerteams Fehler frühzeitig erkennen und beheben.
• Qualitätssicherung: Die Teams erhalten vom CI Service ständig Feedback über den aktuellen Stand des Hauptquellcodes.
• Integrationsphasen vermeiden: Die kontinuierliche Integration stellt sicher, dass immer eine funktionierende sowie aktuelle Version der Software zur Verfügung steht.
• Dokumentierte Änderungen: Entwicklerteams behalten leichter den Überblick. Granulares und detailorientiertes Arbeiten ist möglich.

Nachteile von CI

Das Erlernen neuer Arbeitsabläufe kann für eingespielte Teams eine Herausforderung darstellen. In manchen Fällen kann dies sogar dazu führen, dass mehr Zeit investiert werden muss – von Zeitersparnis kann dann keine Rede mehr sein. Weitere Nachteile können folgende sein:

• Continuous Integration erfordert zusätzliche Server und Umgebungen. Das steigert die Komplexität Ihrer Infrastruktur.
• Bei größeren Teams kann es außerdem zu Engpässen und Wartezeiten kommen, wenn mehrere Mitglieder eines Entwicklerteams versuchen, ihren Code nahezu gleichzeitig zu integrieren.

Wie hängen DevOps und Continuous Integration zusammen?

Das Wort „DevOps“ setzt sich aus den beiden englischen Wörtern „Development“ und „Operations“ zusammen. DevOps ist nicht nur ein Prozess in der Softwareentwicklung. Der Begriff steht mittlerweile auch für einen tiefgreifenden Wandel der Unternehmenskultur. Ziel ist es, Software in höherer Qualität schneller bereitzustellen.

Continuous Integration ist ein wichtiger Teil von DevOps: Sie beginnt am Anfang des Prozesses und erfordert die tägliche Übertragung von Code. So werden potenzielle Konflikte innerhalb der Software vermieden. Außerdem dient CI als Vorstufe für die darauffolgenden Phasen wie Test und Veröffentlichung.

Unterschiede Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment

In der Softwareentwicklung spielen diese drei Aspekte eine zentrale Rolle. Was es mit CI auf sich hat, wissen Sie bereits: Ein kontinuierlicher Prozess, bei dem Entwickler ihre Codeänderungen regelmäßig in eine Anwendung integrieren.

Darauf baut Continuous Delivery auf. Denn es erweitert Continuous Integration, indem es den gesamten Prozess der Softwarebereitstellung automatisiert. Das Hauptziel besteht darin, Software-Updates schneller und zuverlässiger bereitzustellen. Ohne automatisierte Test- und Freigabeprozesse wäre das allerdings nicht möglich.

Continuous Deployment können Sie als Erweiterung von Continuous Delivery betrachten. Der Fokus von Continuous Deployment liegt auf der automatisierten Bereitstellung von Software-Updates direkt in die Produktionsumgebung. Dies geschieht ohne manuellen Eingriff.

Wichtige Prinzipien für die Arbeit mit CI

Martin Fowler, ein bekannter Softwareentwickler, hat eine Reihe von Grundsätzen für Continuous Integration formuliert, die den Erfolg von CI-Projekten positiv beeinflussen können. Nutzen Sie diese Prinzipien, um das Beste aus CI herauszuholen:

• Pflegen Sie eine einzige Quelle: Verwenden Sie ein zuverlässiges Verwaltungssystem für Ihren Quellcode, um den gesamten Code und alle dazugehörigen Ressourcen an einem zentralen Ort zu speichern.
• Automatisieren Sie den Build: Der Umwandlungsprozess eines Quellcodes in ein lauffähiges System kann verschiedene Schritte wie Kompilierung und Datenbank-Updates umfassen. Dieser Prozess sollte vollständig automatisiert werden, um menschliche Fehler zu vermeiden.
• Setzen Sie selbsttestende Builds ein: Ein moderner Build-Prozess sollte nicht nur das Kompilieren und Verknüpfen umfassen, sondern auch automatisierte Tests. So stellen Sie sicher, dass das Programm nicht nur läuft, sondern auch wie von Ihnen beabsichtigt funktioniert.
• Regelmäßige Integrationen: Aufgrund einer regelmäßigen Implementierung neuer Codefragmente in den Hauptquellcode behalten Entwickler und Entwicklerinnen einen Überblick über vorgenommene Änderungen und potenzielle Konflikt.
• Funktionsfähiger Hauptquellcode: Um die Funktionsfähigkeit des Hauptquellcodes zu gewährleisten, sollte nach jeder Übertragung von neuen Codefragmenten ein Build auf einer Integrationsmaschine durchgeführt werden.
• Fehlerhafte Builds reparieren: In der CI hat die sofortige Reparatur eines fehlerhaften Builds innerhalb des Hauptquellcodes höchste Priorität, um sicherzustellen, dass die Entwicklung stets auf einer stabilen Basis erfolgt.
• Kurze Integrationszeiten: Die Implementierung einer Deployment-Pipeline, in der verschiedene Tests durchgeführt werden, ermöglicht es, das sofortige Feedback eines schnellen Builds beizubehalten und gleichzeitig gründlichere Tests in späteren Phasen zu gewährleisten.
• Kopie des Hauptquellcodes nutzen: Damit die Entwicklerinnen und Entwickler zuverlässige Testergebnisse erhalten, sollte die Testumgebung der Umgebung des Hauptquellcodes so ähnlich wie möglich sein. Unterschiede können zu Inkonsistenzen führen.
• Zugriff ermöglichen: Um sicherzustellen, dass die richtige Software entwickelt wird, sollten alle Beteiligten Zugang zur neuesten Version der Software haben. Bei der kontinuierlichen Integration ist Transparenz entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Beteiligten über den aktuellen Status des Systems und die vorgenommenen Änderungen informiert sind.
• Automatische Bereitstellung: Bei CI ist die Automatisierung der Bereitstellung in verschiedenen Umgebungen wie Testumgebungen und die Umgebung für den Hauptquellcode von entscheidender Bedeutung, um Effizienz zu gewährleisten und Fehler zu minimieren.

Continuous Integration Software: 8 Tools im Überblick

Für eine erfolgreiche Continuous Integration und Continuous-Deployment-Landschaft gibt es eine Vielzahl von Tools. Es ist wichtig, das richtige Werkzeug für Ihre spezifischen Anforderungen und den Kontext Ihres Projekts auszuwählen. Die hier vorgestellten Optionen bieten eine solide Grundlage, um den besten Weg für Ihren CI/CD-Prozess zu finden.

1. Bamboo

Bamboo ist ein Angebot von Atlassian, das Entwickelnde bei der Integration, dem Deployment und dem Release-Management unterstützt. Es arbeitet eng mit verschiedenen Build-Tools zusammen, wobei auch Open-Source-Projekte von den kostenlosen Optionen profitieren können.

2. CircleCI

Sie können CircleCI entweder mit der Anbieter-Cloud nutzen oder es auf einem eigenen lokalen Server verwenden. Es unterstützt eine Vielzahl von Integrationsmöglichkeiten und bietet Entwicklern Flexibilität in ihrer CI-Strategie.

3. Codeship

Codeship ermöglicht Entwicklerteams die Nutzung von Container-Technologie für die CI-Automatisierung. Zwei Versionen sind verfügbar: Basic und Pro.

4. GitLab CI/CD

Als Teil der GitLab-Plattform ermöglicht es eine flexible und anpassbare CI-/CD-Pipeline. Die Integration von Docker und die nahtlose Verbindung mit dem Versionsverwaltungssystem machen es zu einer starken Option für Entwicklerteams.

5. GitLab Runner

Als Agent für GitLab-CI/-CD ermöglicht GitLab Runner das Bauen und Testen auf verschiedenen Plattformen. Es stellt sicher, dass CI-/CD-Prozesse reibungslos und effizient ablaufen.

6. Jenkins

Ein sehr bekanntes Open-Source-Tool ist Jenkins. Es unterstützt verschiedene Build-Tools und Versionsverwaltungssysteme. Es ist eines der vielseitigsten Tools im CI-Bereich.

7. TeamCity

Das Tool TeamCity zeichnet sich durch seine hohe Interoperabilität und die Integration vieler anderer Tools aus. Mit Funktionen wie Pre-Tested Commit wird der Code von der eigentlichen Integration überprüft, wodurch ein Entwicklerteam sofortiges Feedback erhält.

8. Travis CI

Als Cloud-basiertes Tool ist Travis CI vor allem aufgrund seiner nahtlosen Integration mit GitHub bekannt. Mit kostenlosen Optionen für Open-Source-Projekte und Premium-Versionen für kommerzielle Projekte ist es ein beliebtes Werkzeug für viele Entwicklerteams.

Fazit: Kontinuierliche Integration ein wichtiger Baustein für die Entwicklung von Software

Continuous Integration ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil einer effizienten Softwareentwicklung und fördert eine kontinuierliche Qualitätssteigerung. Durch den Einsatz geeigneter Werkzeuge und Methoden können Entwicklerteams schneller und zuverlässiger liefern. Im Zeitalter von DevOps und agilen Ansätzen ist es wichtig, diese Praktiken zu verstehen und anzuwenden.

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