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玄貓（BlackCat）

CI CD 流程團隊協作與測試策略

本文探討 CI/CD 流程中團隊協作與測試策略，涵蓋基礎架構團隊與工具團隊的技能需求、測試金字塔模型、n8n AI Agent 的應用，以及 Azure DevOps 與 Jenkins 的整合實踐，並提供建構最小可行管道的步驟和佈署策略比較，協助團隊提升軟體交付效率和品質。

DevOps 軟體工程
CI/CD Azure DevOps 測試策略 自動化測試 n8n Jenkins

現代軟體開發強調快速交付和高品質，CI/CD 流程扮演關鍵角色。本文深入探討 CI/CD 流程中基礎架構團隊和工具團隊的協作模式與技能需求，並闡述測試策略的重要性，涵蓋單元測試、整合測試、效能測試和 UI 測試。同時，介紹 n8n AI Agent 在自動化測試和佈署中的應用，比較其與 Jenkins 等傳統工具的差異，並提供 API 整合的實際案例。此外，本文也探討 Azure DevOps 與 Jenkins 的整合，以及如何建構最小可行管道，並比較不同佈署策略的優缺點，協助團隊最佳化 CI/CD 流程，提升軟體交付效率和品質。

CI/CD流程中的團隊協作與測試策略

在現代軟體開發中，持續整合（CI）與持續佈署（CD）是確保軟體品質和快速交付的關鍵。Azure的基礎架構團隊負責建立和組態執行應用程式所需的基礎架構，通常使用Azure Resource Manager（ARM）範本或Terraform等工具。工具團隊則負責建立和管理CI/CD流程，涵蓋原始碼管理、建置環境、測試框架和成品函式庫等。

團隊角色與技能要求

基礎架構團隊

基礎架構團隊的核心任務是建立和組態基礎架構，以支援應用程式的執行。該團隊需要具備以下技能：

  1. 基礎架構即程式碼（IaC）：使用ARM範本或Terraform等工具進行基礎架構的定義和管理。
  2. 組態自動化：利用Chef、Ansible或Puppet等工具實作組態的自動化管理。

工具團隊

工具團隊負責CI/CD流程的建立和維護，需要具備以下技能：

  1. CI/CD工具鏈整合：熟悉AWS CodeStar、Jenkins、GitHub等工具，構建完整的CI/CD流程。
  2. 流程自動化：實作原始碼管理、建置、測試和佈署的自動化。

CI/CD中的測試階段

在CI/CD流程中，測試是確保軟體品質的重要環節。測試策略應遵循測試金字塔原則，如下圖所示：

圖表翻譯：

此圖示展示了測試金字塔的不同層級，從基礎的單元測試到更高層級的UI測試。單元測試佔比約70%，是測試策略的基礎，具有執行快速和成本低的特點。隨著層級升高，測試變得更加複雜和耗時。

測試階段詳解

  1. 單元測試：檢查程式碼的特定部分是否按預期執行，執行快速且成本低。
  2. 整合測試：驗證不同元件之間的介面是否符合軟體設計，確保系統的完整性。
  3. 效能測試：評估系統在特定工作負載下的回應速度和穩定性，確保系統的可擴充套件性和可靠性。
  4. UI測試：驗證系統的使用者介面是否符合需求，通常在生產環境前進行。

建置CI/CD流程

  1. 原始碼管理：選擇合適的原始碼儲存函式庫，如GitHub或Azure Repos。
  2. 建置自動化：選擇適當的建置工具，如Maven或Gradle，並定義建置步驟和依賴項。
  3. 測試自動化：在建置階段執行單元測試、靜態程式碼分析和程式碼覆寫率分析。
  4. 佈署：在生產環境前進行階段性測試，確保軟體品質。

n8n AI Agent在CI/CD流程中的應用

技術架構與運作原理

n8n AI Agent是一種強大的自動化工具，可以與CI/CD流程緊密整合，實作自動化測試和佈署。其技術架構根據工作流程的定義和執行，能夠與各種API和服務進行互動。

與傳統自動化工具的差異

相較於傳統的自動化工具如Jenkins，n8n AI Agent提供了更靈活的工作流程定義和更豐富的整合能力，特別是在與AI和機器學習服務的整合方面。

API整合與實際案例

n8n AI Agent可以透過API與各種服務進行整合，例如：

{
 "nodes": [
 {
 "parameters": {
 "triggerType": "webhook"
 },
 "name": "Webhook Trigger",
 "type": "n8n-nodes-webhook.trigger",
 "typeVersion": 1
 },
 {
 "parameters": {
 "model": "gpt-3.5-turbo",
 "prompt": "={{$json[\"message\"]}}"
 },
 "name": "AI Agent",
 "type": "n8n-nodes-langchain.llm",
 "typeVersion": 1
 }
 ]
}

內容解密：

此JSON組態定義了一個n8n工作流程，包含一個Webhook觸發器和一個AI Agent節點。Webhook觸發器用於接收外部請求，而AI Agent節點則使用LangChain的LLM模型處理輸入的訊息。這種組態實作了自動化的AI驅動工作流程，能夠根據接收到的訊息進行智慧處理。

LLM模型在n8n中的應用

在n8n中整合LLM模型，可以實作智慧化的自動化流程。例如，可以使用LLM模型進行自然語言處理、文字生成等任務。

圖表翻譯：

此圖示展示了使用者與n8n工作流程之間的互動過程。當使用者傳送請求到n8n工作流程時，n8n會呼叫LLM模型進行處理，並將結果傳回給使用者。這種整合實作了智慧化的自動化流程，能夠處理複雜的任務和請求。

建構持續整合與持續佈署的最小可行管道

在現代軟體開發中，持續整合（CI）與持續佈署（CD）是提升開發效率和軟體品質的關鍵實踐。持續整合強調開發者頻繁地將程式碼變更合併到主分支，而持續佈署則進一步自動化了佈署流程，使新功能和更新能夠快速、可靠地交付給使用者。

從最小可行管道開始

組織邁向持續佈署的第一步是建立最小可行管道（MVP）。正如在持續交付成熟度模型中所討論的，團隊可以從非常簡單的流程開始，例如實作一個僅執行程式碼風格檢查或單一單元測試的管道，而不進行佈署。持續交付協調工具在這裡扮演了至關重要的角色。微軟的Azure DevOps提供了諸如Azure Pipelines、Azure Repos、Azure Artifacts和Azure Boards等工具，實作了無縫整合和自動化，大大簡化了管道的建構過程。

Azure DevOps與Azure Pipelines的整合

Azure DevOps利用Azure Pipelines提供了一種CI/CD服務，可以透過Azure DevOps平臺或直接透過Azure門戶存取，以實作快速和可靠的應用程式和基礎設施更新。Azure Pipelines自動化了每次程式碼變更時的建構、測試和佈署流程，遵循由技術團隊定義的發布流程模型。這種能力促進了功能和更新的快速和可靠交付。

圖表翻譯：

此圖示展示了一個典型的CI/CD流程。流程始於開發者提交程式碼變更，Azure Pipelines隨即觸發建構流程，接著執行單元測試、程式碼風格檢查和程式碼度量收集。成功完成這些步驟後，應用程式被佈署至測試環境，並執行整合測試。最後，透過所有測試後，應用程式被佈署至生產環境。此流程展示了從程式碼提交到生產佈署的完整自動化過程，大大提高了軟體交付的速度和品質。

建構持續整合管道

持續整合管道的第一步是自動化建構過程。這不僅減輕了團隊的負擔，還減少了手動封裝過程中引入錯誤的可能性，並使得可消費的構件能夠更頻繁地被封裝。Azure Pipelines與Azure DevOps Services無縫整合，提供了一種完全託管的建構服務，稱為Azure Pipelines Build。這使得開發者能夠輕鬆地在管道中組態建構步驟，以封裝程式碼並執行單元測試。無需自行組態、管理和擴充套件建構伺服器，Azure Pipelines Build能夠自動擴充套件並平行處理多個建構任務，以避免排隊延遲。

# Azure Pipelines範例組態
trigger:
- main

pool:
  vmImage: 'ubuntu-latest'

steps:
- task: Maven@3
  displayName: 'Maven建構'
  inputs:
    mavenPomFile: 'pom.xml'
    goals: 'package'

內容解密：

此範例展示瞭如何使用Azure Pipelines組態一個根據Maven的建構流程。trigger部分定義了當main分支有程式碼變更時觸發建構。pool部分指定了建構環境，這裡使用了最新的Ubuntu虛擬機器映像。steps部分定義了建構步驟，使用Maven任務來執行pom.xml檔案中定義的建構目標。這種組態使得每次程式碼變更都能自動觸發建構和測試，確保程式碼的品質和穩定性。

邁向持續佈署

一旦持續整合管道建立完成並且相關的支援流程到位後，團隊就可以開始向持續佈署管道過渡。持續佈署管道與持續整合管道的主要區別在於，它不僅自動化了建構過程，還自動化了佈署過程。然而，生產階段的佈署通常需要手動批准，以確保變更被正確審核和驗證。

圖表翻譯：

此圖示展示了從持續整合管道到持續佈署管道的過渡過程。持續整合管道自動執行建構和測試，成功後將應用程式佈署至暫存環境。在佈署至生產環境之前，需要進行手動批准。如果批准，應用程式將被佈署至生產環境；如果拒絕，佈署流程將被終止。這種流程確保了對生產環境的變更經過嚴格審核，從而提高了佈署的可靠性和安全性。

擴充套件佈署階段

成功自動化應用程式的佈署後，可以擴充套件佈署階段以包含各種測試，從而提高整體流程的可靠性。例如，可以整合額外的測試服務，如Ghost Inspector、Runscope和Apica等，以增強測試的全面性和覆寫率。

# Azure DevOps管道組態範例
stages:
- stage: Build
  displayName: '建構階段'
  jobs:
  - job: BuildJob
    pool:
      vmImage: 'ubuntu-latest'
    steps:
    - task: Maven@3
      inputs:
        mavenPomFile: 'pom.xml'
        goals: 'package'

- stage: Deploy
  displayName: '佈署階段'
  jobs:
  - job: DeployJob
    pool:
      vmImage: 'ubuntu-latest'
    steps:
    - task: AzureWebApp@1
      inputs:
        azureSubscription: 'YourAzureSubscription'
        appName: 'YourAppName'

內容解密：

此範例展示瞭如何在Azure DevOps中組態一個包含建構和佈署階段的管道。建構階段使用Maven任務來封裝應用程式，而佈署階段則使用Azure Web App任務將應用程式佈署至Azure App Service。這種組態使得應用程式的建構和佈署流程完全自動化，大大提高了開發和佈署的效率。

Azure DevOps 與 CI/CD 管線的最佳實踐

自動化佈署與管理

Azure Pipelines 提供了一個強大的 CI/CD 平臺，能夠實作自動化構建、測試和佈署應用程式。透過整合 Azure DevOps 服務，開發團隊可以實作高效的協作和自動化工作流程。

Azure Pipelines 的主要功能

  1. 多環境佈署：支援佈署到多個環境，包括開發、測試和生產環境。
  2. 自動化測試：整合自動化測試，確保程式碼變更不會引入錯誤。
  3. 容器化支援：支援 Docker 容器，能夠佈署到 Azure Container Instances (ACI)。
  4. 與第三方系統整合：能夠與 Slack 等第三方系統整合，實作通知和監控。
  5. 手動審批：支援在佈署流程中加入手動審批步驟，確保變更經過審核。
@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE

title CI CD 流程團隊協作與測試策略

|開發者|
start
:提交程式碼;
:推送到 Git;

|CI 系統|
:觸發建置;
:執行單元測試;
:程式碼品質檢查;

if (測試通過?) then (是)
    :建置容器映像;
    :推送到 Registry;
else (否)
    :通知開發者;
    stop
endif

|CD 系統|
:部署到測試環境;
:執行整合測試;

if (驗證通過?) then (是)
    :部署到生產環境;
    :健康檢查;
    :完成部署;
else (否)
    :回滾變更;
endif

stop

@enduml

圖表翻譯：

此圖示展示了 Azure Pipelines 的佈署流程。首先檢查佈署環境是否就緒，如果就緒則執行佈署；如果未就緒，則傳送通知。無論結果如何，最終都會完成佈署流程。

基礎架構即程式碼（IaC）與 Azure Resource Manager (ARM) 範本

Azure Pipelines 允許在 CI/CD 管線中整合 ARM 範本，實作基礎架構即程式碼（IaC）。這使得資源的建立和刪除可以被自動化，確保環境的一致性和可重複性。

ARM 範本的優勢

  1. 宣告式語法：使用 JSON 或 Bicep 語法描述所需的資源組態。
  2. 版本控制：可以對 ARM 範本進行版本控制，追蹤變更歷史。
  3. 重複使用：可以在多個環境中重複使用相同的範本。
{
 "$schema": "https://schema.management.azure.com/schemas/2019-04-01/deploymentTemplate.json#",
 "contentVersion": "1.0.0.0",
 "resources": [
 {
 "type": "Microsoft.Storage/storageAccounts",
 "name": "examplestorage",
 "location": "eastus",
 "apiVersion": "2019-06-01",
 "sku": {
 "name": "Standard_LRS"
 },
 "kind": "Storage",
 "properties": {}
 }
 ]
}

內容解密：

此範例展示了一個簡單的 ARM 範本，用於建立一個 Azure 儲存帳戶。範本定義了資源型別、名稱、位置和所需的屬性。透過這種方式，可以實作基礎架構的自動化和版本控制。

無伺服器應用的 CI/CD

Azure DevOps 和 Azure Pipelines 可以用於構建無伺服器應用的 CI/CD 管線。這些應用依賴於 Azure Functions，是一種事件驅動的無伺服器計算資源。

無伺服器應用的優勢

  1. 按需擴充套件：無伺服器架構能夠根據需求自動擴充套件。
  2. 成本效益：只需為實際使用的資源付費。
  3. 簡化管理：無需管理底層基礎架構。

多團隊與多分支的管線管理

在大型專案中，多個團隊可能會同時工作在不同的元件上。Azure Pipelines 支援為每個團隊建立獨立的管線，同時保持一個整合或發布分支用於最終的合併。

最佳實踐

  1. 為每個團隊建立獨立的管線，避免相互影響。
  2. 使用發布管線進行最終的整合和佈署。
  3. 利用分支策略管理程式碼變更和合併。

與 Jenkins 的整合

Azure DevOps Pipeline plugin 允許將 Jenkins 建置工具與 Azure Pipelines 整合，實作複雜的工作流程。

Jenkins 整合的優勢

  1. 利用現有的 Jenkins 建置流程。
  2. 增強的視覺化和管理能力。
  3. 支援複雜的管線定義。
pipeline {
 agent any
 stages {
 stage('Build') {
 steps {
 sh 'make build'
 }
 }
 stage('Test') {
 steps {
 sh 'make test'
 }
 }
 }
}

內容解密：

此 Jenkinsfile 定義了一個簡單的 CI 管線，包含建置和測試兩個階段。透過使用 Groovy 語法，可以定義複雜的工作流程和條件邏輯。

佈署策略

Azure Pipelines 支援多種佈署策略，包括全量佈署、滾動佈署、不可變佈署和藍綠佈署。

佈署策略比較

| 策略 | 描述 | 優點 | 缺點 | |

|

|

|

| | 全量佈署 | 一次性佈署所有變更 | 簡單直接 | 風險較高 | | 滾動佈署 | 逐步替換舊版本 | 風險較低 | 佈署時間較長 | | 不可變佈署 | 建立新環境並佈署 | 風險最低 | 資源消耗較大 | | 藍綠佈署 | 維持兩套環境切換 | 快速回復 | 資源消耗較大 |

透過選擇合適的佈署策略，可以實作零停機佈署和快速回復，確保應用的高用性。