頻繁佈署有助於降低每次佈署的風險，並提升團隊對佈署流程的熟悉度和信心。然而，實際操作中仍需考量資料函式庫相容性、背景處理等因素。特徵旗標的運用能有效控制新功能的發布，並提供快速回復機制。自動化測試的建立和佈署流程的標準化是提升佈署效率和可預測性的關鍵。此外，藍綠佈署和負載平衡器的使用能最小化服務中斷時間，並簡化回復流程。監控新舊版本的效能指標，有助於評估新功能的有效性並及時發現問題。資料函式庫的變更管理和背景處理的隔離也是確保佈署成功的關鍵因素。
使佈署成為例行事務
在將新功能新增到應用程式時，這些功能可能很容易被終端使用者濫用或誤用。我並不是說模擬交易不值得努力，而是要讓您瞭解其侷限性。
並發性是另一個在測試環境中難以模擬的問題。並發性指的是系統上同時發生的多項活動。你可能會遇到臨時報告與大量資料匯入同時執行的情況。或者，你可能會面臨數百名使用者同時存取儀錶板的情況，而該儀錶板的回應時間僅增加了一秒鐘。
在隔離環境中進行測試很容易犯錯。用單一使用者測試端點的效能可能會與數十、數百或數千名使用者競爭同一資源的情況產生很大差異。資源爭用、資料函式庫鎖定、旗號存取、快取失效率等都會導致效能狀況與測試時不同。
我曾經遇到過許多次在測試環境中執行得很快的資料函式庫查詢，但是在生產環境中卻因為與其他查詢競爭資料函式庫快取而變慢。原本在測試環境中只需2毫秒的查詢，在生產環境中卻需要50毫秒，這可能會對整個系統產生連鎖反應。
你可以嘗試在測試環境中模擬並發性，執行模擬交易，並確保測試環境執行所有相同的背景處理、排程任務等。但是，這始終是一個不完美的過程。總是會有另一個第三方系統以意想不到的方式存取你的應用程式。或者，由於與外部系統的互動，背景處理可能很難複製。
儘管我們盡了最大的努力，產生並發性仍將遇到與模擬使用者類別似的障礙。這是一場永無止境的鬥爭。儘管如此，這仍然是一項值得付出的努力，但它永遠無法回答“我們如何確保這永遠不會再發生？”這個問題。這個問題是對正在構建的系統的複雜性以及可能結合起來造成事件的無數場景缺乏理解的症狀。
頻繁佈署減少恐懼
我曾經非常害怕飛行。我總是有一些可怕的想法在我腦海中盤旋，擔心飛行過程中可能會發生什麼。每當飛機向某個方向傾斜時，我都以為是飛行員失去了對飛機的控制，開始了我們的墜落之旅。亂流也是我噩夢的來源。坐在兩萬英尺高空的金屬管中，感覺它開始劇烈搖晃，並不是我所謂的放鬆旅行。
但是隨著時間的推移，我飛行的次數越來越多。不久之後，飛行中的儀式和顛簸都變成了例行事務。亂流成為了正常現象。飛機在起飛後必須傾斜，以確保飛行方向正確。儘管我並不熟悉每一個飛行計劃，但飛行的節奏對我來說卻很熟悉。熟悉感減少了恐懼。
對佈署流程的熟悉也可以減少您對執行的恐懼。有幾個原因可以說明頻繁佈署是一件好事。
首先是練習。你做某件事情的次數越多，你就會越擅長它。如果一個廚師每次接到煎餅訂單時都因為烹飪說明更新而感到不確定，那麼他就無法正常工作。透過不頻繁地執行佈署，每次佈署都在不同的情況下進行。這次佈署是否有資料函式庫更改？執行佈署的人是否與上次執行佈署的人相同？應用程式是否緊密耦合，需要同時佈署多個應用程式？如果是這樣，是否與上次佈署的應用程式組合相同？
即使只有相對較少的選項，您也可以看到佈署的不同方式會迅速增加。如果您每季度佈署一次，那麼團隊中的某個人一年中只有四次機會接觸到佈署流程。（考慮到您將進行多次佈署，我認為一年有八次機會。）
內容解密：
此段落主要闡述了頻繁佈署軟體可以減少對佈署流程的恐懼，就像飛行員透過不斷飛行而變得更加熟悉飛機操作一樣。文中提到了幾個頻繁佈署的好處，包括練習、減少變異性和提高信心。此外，還強調了由於各種因素（如資料函式庫變更、人員變動和應用程式耦合度），每次佈署都可能不同，因此頻繁佈署可以幫助團隊更好地掌握佈署流程。
提高佈署的可預測性
提高佈署的可預測性是減少恐懼和提高效率的關鍵。這可以透過標準化佈署流程、自動化測試和監控來實作。同時，還需要考慮到並發性和資源爭用等問題，以確保系統在高負載下的穩定性。
自動化佈署流程
自動化佈署流程可以減少人為錯誤，提高效率和可預測性。這可以透過使用自動化工具，如Jenkins或GitLab CI/CD，來實作。
# .gitlab-ci.yml
stages:
- deploy
deploy:
stage: deploy
script:
- echo "Deploying to production"
- ssh user@production "cd /path/to/app && git pull && docker-compose up -d"
only:
- main
內容解密：
此.gitlab-ci.yml檔案定義了一個自動化佈署流程。當程式碼推播到main分支時，GitLab CI/CD 將自動執行deploy工作。首先，它會輸出“Deploying to production”，然後透過SSH連線到生產伺服器，執行一系列命令：切換到應用程式目錄、提取最新程式碼，並使用Docker Compose啟動容器。這樣可以實作快速、一致且可預測的佈署。
減少佈署恐懼：提升佈署頻率的關鍵
在軟體開發和佈署的過程中，佈署的頻率和風險一直是團隊關注的焦點。頻繁的佈署可以減少每次佈署的變更數量，降低風險，但同時也需要克服團隊對佈署的恐懼。本文將探討如何透過自動化測試和改變佈署文化來減少佈署恐懼，提升佈署頻率。
佈署頻率與恐懼的關係
佈署的頻率與團隊對佈署的恐懼程度密切相關。當佈署間隔時間較長，每次佈署包含的變更數量較多時，團隊對佈署的恐懼就會增加。這是因為變更數量越多，出現問題的風險就越大。同時，較長的佈署間隔也會使團隊對佈署過程感到更加陌生和不安，從而加劇恐懼。
反之，當佈署頻率提高，每次佈署的變更數量減少時，團隊對佈署的恐懼就會降低。這是因為變更數量較少，風險較低，同時頻繁的佈署使團隊對佈署過程更加熟悉和自信。
自動化測試：減少佈署風險的基礎
要提高佈署頻率，首先需要建立自動化測試機制。自動化測試是減少佈署風險的基礎。透過編寫單元測試，可以確保程式碼的正確性，降低佈署風險。
如何建立自動化測試文化
- 開發團隊應編寫足夠的單元測試：確保程式碼的正確性和穩定性。
- 將測試納入程式碼審查流程：沒有測試案例的合併請求被視為不完整的請求。
- 使用 linter 工具強制測試的存在：linter 可以檢查程式碼是否符合規範，包括測試的存在。
# 示例：使用 unittest 框架編寫單元測試
import unittest
def add(a, b):
return a + b
class TestAddFunction(unittest.TestCase):
def test_add(self):
self.assertEqual(add(1, 2), 3)
self.assertEqual(add(-1, 1), 0)
self.assertEqual(add(-1, -1), -2)
if __name__ == '__main__':
unittest.main()
內容解密：
這段程式碼展示瞭如何使用 Python 的 unittest 框架編寫單元測試。add 函式是一個簡單的加法函式，TestAddFunction 類別則包含了對 add 函式的測試案例。透過執行這些測試案例，可以確保 add 函式的正確性。
改變佈署文化：接受自動化測試
引入自動化測試需要改變團隊的文化。團隊需要接受並習慣於編寫和執行測試。這一過程可能會遇到阻力，因為有些人可能會懷疑自動化測試的有效性。
如何克服阻力
- 坦誠溝通自動化測試的優缺點：自動化測試不能捕捉所有問題，但它可以大大降低風險。
- 逐步建立自動化測試文化：從簡單的測試開始，逐步擴充套件到更複雜的場景。
- 持續改進自動化測試：隨著時間的推移，不斷新增測試案例，提高測試覆寫率。
佈署失敗處理的多層次探討
在軟體開發與佈署的過程中，佈署失敗的恐懼往往源於對變更後系統狀態的不確定性，以及對失敗後回復（rollback）難度的擔憂。瞭解如何有效地處理佈署失敗，是提升佈署頻率和品質的關鍵。
佈署失敗的心理因素
當開發者知道系統容易還原到先前的狀態時，他們更傾向於直接線上上系統進行變更，而不進行全面的測試。這種行為背後有兩個主要原因：
- 失敗的風險和影響很低：變更的影響範圍有限，不會對整個系統造成重大幹擾。
- 檢測失敗和回復的能力很高：當變更出現問題時，能夠快速檢測並還原到之前的穩定狀態。
這兩個因素使開發者敢於繞過正式的變更管理流程，直接進行變更。例如，直接在執行中的伺服器上修改設定檔並重新載入設定。
佈署失敗的多層次處理
在現代化的軟體開發流程中，自動化測試和持續整合/持續佈署（CI/CD）管道已經成為常態。然而，如何從失敗中還原仍然是一個重要的議題。根據佈署過程的不同層次，可以採用不同的回復策略。
特徵旗標（Feature Flags）
特徵旗標是一種流行的技術，允許開發者在不改變程式碼主體的情況下，啟用或停用特定的功能。透過特徵旗標，新功能可以在佈署時保持關閉狀態，只有在確認系統穩定後才啟用。這種做法帶來了多個好處：
- 分離功能佈署和市場推廣：開發團隊可以在功能準備就緒時佈署程式碼，而市場推廣可以按照自己的節奏進行。
- 快速回復：當新功能出現問題時，可以迅速關閉特徵旗標，還原到之前的狀態。
特徵旗標的預設狀態應該是關閉，以確保新功能的引入不會立即影響使用者。只有在確認新功能穩定後，才可以考慮移除特徵旗標，使新功能成為程式碼的一部分。
何時關閉特徵旗標
雖然特徵旗標提供了靈活的功能控制，但如何評估新功能的正確性是一個挑戰。評估新功能的有效性需要事先定義相關的指標（metrics），例如：
- 生成推薦的時間：評估新功能（如推薦引擎）的效能。
- 每個使用者生成的推薦數量：衡量新功能的活躍程度。
- 推薦的點選率：評估新功能的實際效果。
透過這些指標，可以建立儀錶板（dashboards）來監控新功能的表現，並根據實際情況決定是否保留特徵旗標，以備未來可能需要快速關閉功能。
佈署過程中的失敗處理與衡量指標
在軟體開發和佈署的過程中，如何有效地處理失敗以及建立合適的衡量指標，是確保系統穩定性和持續改進的關鍵。本章節將探討在非營業時間佈署（Off-hour deployments）中，如何透過特徵標誌（Feature Flags）、艦隊回復（Fleet Rollbacks）以及衡量指標來提升佈署的可靠性和效率。
使用特徵標誌進行佈署控制
特徵標誌是一種強大的工具，允許開發團隊在不修改程式碼的情況下啟用或停用特定功能。這種方法使得在生產環境中測試新功能成為可能，同時也提供了快速回復的機制，以防新功能出現問題。
衡量指標的重要性
為了評估新功能的表現，必須建立合適的衡量指標。這些指標可以包括演算法的執行速度、生成的推薦數量以及點選率等。透過比較新舊功能的表現，可以確定新功能是否真正帶來了改進。
實施衡量指標的簡單示例
import time
class BetaAlgorithm(object):
def __init__(self):
self.start_time = time.time()
# 推薦實作細節
self.end_time = time.time()
self.total_time = self.end_time - self.start_time
# 將總耗時傳送到監控系統
內容解密：
- 匯入時間函式庫：使用Python的標準時間函式庫來記錄時間。
- 記錄開始和結束時間：在演算法執行的前後分別記錄時間，以計算總耗時。
- 計算總耗時：透過結束時間減去開始時間，得到演算法的執行時間。
- 傳送指標到監控系統：將計算出的總耗時傳送到監控系統，以便進行後續分析。
舊狀態與新狀態的比較
為了確定新功能是否優於舊功能，必須對兩者的表現進行比較。這需要提前規劃，在開發新功能的同時，也要收集舊功能的相關資料。
藍綠佈署與艦隊回復
藍綠佈署是一種透過建立新的伺服器例項來佈署新程式碼的方法，而不是直接在現有伺服器上更新。這種方法允許在不影響現有服務的情況下，快速切換到新版本或回復到舊版本。
藍綠佈署的工作原理
- 建立新的伺服器例項：為新版本程式碼建立新的伺服器例項。
- 負載平衡器組態：透過負載平衡器將流量導向新的伺服器例項或舊的伺服器例項。
- 快速切換：根據需要，可以快速將流量切換到新版本或回復到舊版本。
測量的不完美性
測量往往是不完美的，但這並不妨礙我們利用測量結果來做出決策。重要的是，測量可以減少我們的不確定性，從而幫助我們做出更明智的決定。
離峰佈署的實務挑戰與解決方案
在現代雲端架構中，離峰佈署（Off-hour deployments）是一種常見的佈署策略。這種策略涉及建立全新的伺服器，並在它們啟動並執行後，將它們升級以開始處理流量。負載平衡器（Load Balancer）會從一組伺服器切換到另一組伺服器。甚至可以分階段進行這種切換，而不是一次性將所有流量切換到新節點。
負載平衡器模式的優勢與挑戰
這種模式的優勢在於其強大的回復（Rollback）能力。只需將主負載平衡器指向舊的伺服器群組，即可輕鬆回復到之前的版本。舊的伺服器群組可以保持閒置狀態，直到確認新版本穩定執行為止。
然而，這種設計也存在幾個挑戰：
資料函式庫相容性：新舊版本的應用程式必須與資料函式庫 schema 相容。如果新程式碼修改了資料函式庫結構，使其與舊版本不相容，那麼同時執行新舊版本的伺服器將會出現問題。
為瞭解決這個問題，需要仔細管理資料函式庫 schema，以確保不同版本的應用程式之間的相容性。
背景處理：應用程式可能在背景執行一些與使用者互動無關的任務，例如傳送電子郵件通知。如果新舊版本的應用程式同時執行這些任務，可能會導致問題。
一種解決方案是確保新佈署的應用程式的背景處理服務預設為關閉狀態。只有在升級過程中，才啟用這些服務。這可以透過組態管理工具來實作。
組態管理的重要性
組態管理（Configuration Management）是確保應用程式在不同環境中保持一致性的關鍵。透過使用組態管理工具，可以定義特定的組態，並將其應用於不同的節點。
在離峰佈署中，組態管理工具可以用來控制背景處理服務的啟用和停用。例如，可以在組態管理工具中設定一個引數，作為訊號告知應用程式是否應該啟用背景處理服務。
無狀態應用程式設計
另一個重要的考量是確保應用程式伺服器不儲存任何本地狀態。這不僅是因為它簡化了回復過程，也是因為它提高了應用的可擴充套件性和可靠性。
如果應用程式需要在本地儲存狀態，例如使用者會話資料，那麼在設計應用程式時需要考慮如何管理這些狀態，以避免在回復或擴充套件時出現問題。
內容解密：
本章節主要介紹了離峰佈署的實務挑戰與解決方案。離峰佈署是一種常見的雲端架構佈署策略，涉及建立全新的伺服器並在它們啟動後將它們升級以處理流量。這種策略具有強大的回復能力，但也存在資料函式庫相容性、背景處理和無狀態應用程式設計等挑戰。透過使用組態管理工具和仔細設計應用程式，可以簡化離峰佈署的過程，並提高應用的可靠性和可擴充套件性。
此圖示展示了一個常見的負載平衡器模式，用於管理兩組執行不同程式碼函式庫的伺服器。 此圖示顯示了負載平衡器如何在兩個伺服器群組之間切換流量，從而實作平滑的佈署和回復。
佈署中的失敗處理與最佳實踐
在軟體開發和佈署的過程中，錯誤和失敗是不可避免的。如何在佈署過程中處理失敗，是確保系統穩定性和可靠性的關鍵。本章節將討論在不同層級的佈署過程中如何處理失敗，並提供一些最佳實踐。
背景處理的隔離
將背景處理與使用者請求處理分離，可以避免因為背景處理的負載而影響到使用者請求的處理。這兩種處理的擴充套件需求是不同的，如果將它們合併在一起，將會導致擴充套件上的困難。
為什麼要隔離背景處理？
背景處理和使用者請求處理的擴充套件需求不同。如果將這兩種處理合併在一起，擴充套件其中一個將會影響到另一個。將背景處理隔離出來，可以根據實際需求進行獨立的擴充套件。
例如，在某些情況下，背景處理可能會對資料函式庫造成很大的負載。在這種情況下，可以限制背景處理的數量，以避免對資料函式庫造成過大的壓力。
佈署工件回復
在某些情況下，需要回復到之前的佈署版本。這可以透過作業系統的包管理系統來實作。包管理系統提供了一種標準化的方法來定義軟體安裝，並且可以輕鬆地處理軟體的安裝、解除安裝和依賴關係。
如何使用包管理系統進行回復？
透過包管理系統，可以輕鬆地回復到之前的佈署版本。包管理系統會跟蹤所有對系統所做的更改，因此可以輕鬆地解除安裝新的軟體版本並還原到之前的版本。
# 示例：使用apt-get進行回復
sudo apt-get install myapp=1.0.0
內容解密：
sudo apt-get install myapp=1.0.0：這個命令用於安裝特定版本的myapp套件。在回復的場景中，這個命令可以幫助我們還原到之前的版本。- 透過指定版本號，包管理系統會自動處理依賴關係，確保系統的一致性。
資料函式庫層級的回復
在佈署過程中，資料函式庫的更改是最為棘手的部分。如果需要對資料函式庫進行更改，必須考慮到這些更改可能會對現有的程式碼造成影響。
資料函式庫更改的最佳實踐
在進行資料函式庫更改時，應盡量避免對現有的資料函式庫結構進行修改。相反，應當透過新增新的欄位或表格來擴充套件資料函式庫結構。
-- 示例：新增新的欄位
ALTER TABLE mytable ADD COLUMN new_column TEXT;
內容解密：
ALTER TABLE mytable ADD COLUMN new_column TEXT;：這個SQL陳述式在mytable表格中增加了一個新的欄位new_column，資料型別為TEXT。- 透過新增新的欄位，而不是修改現有的欄位，可以避免因為更改資料函式庫結構而導致的程式碼衝突。
此圖示說明瞭佈署過程中不同層級的失敗處理
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title 軟體佈署策略與失敗處理最佳實踐
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note right of scatter
探索變數關係
發現異常值
end note
@enduml
內容解密：
- 圖表展示了佈署過程中不同層級的失敗處理流程。
- 從佈署開始出發，分別指向背景處理隔離、佈署工件回復和資料函式庫層級回復三個主要步驟。
- 每個步驟都有其對應的最佳實踐和技術手段，例如使用包管理系統和新增新的資料函式庫欄位。