軟件交付的問題
    1.1　引言
    作為軟件從業(yè)人員，我們面臨的最重要問題就是，如果有人想到了一個(gè)好點(diǎn)子，我們?nèi)绾我宰羁斓乃俣葘⑺�交付給用戶？本書將給出這個(gè)問題的答案。
    我們將專注于構(gòu)建、部署、測(cè)試和發(fā)布過程，因?yàn)橄鄬?duì)于軟件生產(chǎn)全過程的其他環(huán)節(jié)來說，這部分內(nèi)容的論著較為稀少。確切地說，我們并不認(rèn)為軟件開發(fā)方法不重要，如果沒有對(duì)軟件生命周期中其他方面的關(guān)注，只把它們作為全部問題的次要因素草率對(duì)待的話，就不可能實(shí)現(xiàn)可靠、迅速且低風(fēng)險(xiǎn)的軟件發(fā)布，無法以高效的方式將我們的勞動(dòng)成果交到用戶手中。
    現(xiàn)在有很多種軟件開發(fā)方法，但它們主要關(guān)注于需求管理及其對(duì)開發(fā)工作的影響。市面上也有很多優(yōu)秀的書，它們?cè)敿?xì)討論了在軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試方面各種各樣的方法，但它們都僅僅講述了將軟件交付給作為客戶的人或組織這一完整價(jià)值流的一部分。
    一旦完成了需求定義以及方案的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試，我們接下來做什么？我們?nèi)绾螀f(xié)調(diào)這些活動(dòng)，盡可能地使交付過程更加可靠有效呢？我們?nèi)绾巫岄_發(fā)人員、測(cè)試人員，以及構(gòu)建和運(yùn)維人員在一起高效地工作呢？
    本書描述了軟件從開發(fā)到發(fā)布這一過程的有效模式。書中講述了幫助大家實(shí)現(xiàn)這種模式的技術(shù)和最佳實(shí)踐，展示了它與軟件交付中其他活動(dòng)是如何聯(lián)系的。
    本書的中心模式是部署流水線。從本質(zhì)上講，部署流水線就是指一個(gè)應(yīng)用程序從構(gòu)建、部署、測(cè)試到發(fā)布這整個(gè)過程的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。部署流水線的實(shí)現(xiàn)對(duì)于每個(gè)組織都將是不同的，這取決于他們對(duì)軟件發(fā)布的價(jià)值流的定義，但其背后的原則是相同的。
    部署流水線的示例如圖1-1所示。
    部署流水線大致的工作方式如下。對(duì)于應(yīng)用程序的配置、源代碼、環(huán)境或數(shù)據(jù)的每個(gè)變更都會(huì)觸發(fā)創(chuàng)建一個(gè)新流水線實(shí)例的過程。流水線的首要步驟之一就是創(chuàng)建二進(jìn)制文件和安裝包，而其余部分都是基于第一步的產(chǎn)物所做的一系列測(cè)試，用于證明其達(dá)到了發(fā)布質(zhì)量。每通過一步測(cè)試，我都會(huì)更加相信這些二進(jìn)制文件、配置信息、環(huán)境和數(shù)據(jù)所構(gòu)成的特殊組合可以正常工作。如果這個(gè)產(chǎn)品通過了所有的測(cè)試環(huán)節(jié)，那么它就可以發(fā)布了。
    圖1-1　一個(gè)簡(jiǎn)單的部署流水線
    部署流水線以持續(xù)集成過程為其理論基石，從本質(zhì)上講，它是采納持續(xù)集成原理后的自然結(jié)果。
    部署流水線的目標(biāo)有三個(gè)。首先，它讓軟件構(gòu)建、部署、測(cè)試和發(fā)布過程對(duì)所有人可見，促進(jìn)了合作。其次，它改善了反饋，以便在整個(gè)過程中，我們能夠更早地發(fā)現(xiàn)并解決問題。最后，它使團(tuán)隊(duì)能夠通過一個(gè)完全自動(dòng)化的過程在任意環(huán)境上部署和發(fā)布軟件的任意版本。
    1.2　一些常見的發(fā)布反模式
    軟件發(fā)布的當(dāng)天往往是緊張的一天。為什么會(huì)這樣呢？對(duì)于大多數(shù)項(xiàng)目來說，在整個(gè)過程中，發(fā)布時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)是比較大的。
    在許多軟件項(xiàng)目中，軟件發(fā)布是一個(gè)需要很多手工操作的過程。首先，由運(yùn)維團(tuán)隊(duì)獨(dú)自負(fù)責(zé)安裝好該應(yīng)用程序所需的操作系統(tǒng)環(huán)境，再把應(yīng)用程序所依賴的第三方軟件安裝好。其次，要手工將應(yīng)用程序的軟件產(chǎn)物復(fù)制到生產(chǎn)主機(jī)環(huán)境，然后通過Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器或其他第三方系統(tǒng)的管理控制臺(tái)復(fù)制或創(chuàng)建配置信息，再把相關(guān)的數(shù)據(jù)復(fù)制一份到環(huán)境中，最后啟動(dòng)應(yīng)用程序。假如這是個(gè)分布式的或面向服務(wù)的應(yīng)用程序，可能就需要一部分一部分地完成。
    如上所述，發(fā)布當(dāng)天緊張的原因應(yīng)該比較清楚了：在這個(gè)過程中有太多步驟可能出錯(cuò)。假如其中有一步?jīng)]有完美地執(zhí)行，應(yīng)用程序就無法正確地運(yùn)行。一旦發(fā)生這種情況，我們很難一下子說清楚哪里出了錯(cuò)，或到底是哪一步出了錯(cuò)。
    本書其他部分將討論如何避免這些風(fēng)險(xiǎn)，如何減少發(fā)布當(dāng)天的壓力，以及如何確保每次發(fā)布的可靠性都是可預(yù)見的。
    在此之前，讓我們先明確到底要避免哪類失敗。下面列出了與可靠的發(fā)布過程相對(duì)應(yīng)的幾種常見的反模式，它們?cè)谖覀冞@個(gè)行業(yè)中屢見不鮮。
    1.2.1　反模式：手工部署軟件
    對(duì)于現(xiàn)在的大多數(shù)應(yīng)用程序來說，無論規(guī)模大小，其部署過程都比較復(fù)雜，而且包含很多非常靈活的部分。許多組織都使用手工方式發(fā)布軟件，也就是說部署應(yīng)用程序所需的步驟是獨(dú)立的原子性操作，由某個(gè)人或某個(gè)小組來分別執(zhí)行。每個(gè)步驟里都有一些需要人為判斷的事情，因此很容易發(fā)生人為錯(cuò)誤。即便不是這樣，這些步驟的執(zhí)行順序和時(shí)機(jī)的不同也會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的差異性，而這種差異性很可能給我們帶來不良后果。
    這種反模式的特征如下。
    · 有一份非常詳盡的文檔，該文檔描述了執(zhí)行步驟及每個(gè)步驟中易出錯(cuò)的地方。
    · 以手工測(cè)試來確認(rèn)該應(yīng)用程序是否運(yùn)行正確。
    · 在發(fā)布當(dāng)天開發(fā)團(tuán)隊(duì)頻繁地接到電話，客戶要求解釋部署為何會(huì)出錯(cuò)。
    · 在發(fā)布時(shí)，常常會(huì)修正一些在發(fā)布過程中發(fā)現(xiàn)的問題。
    · 如果是集群環(huán)境部署，常常發(fā)現(xiàn)在集群中各環(huán)境的配置都不相同，比如應(yīng)用服務(wù)器的連接池設(shè)置不同或文件系統(tǒng)有不同的目錄結(jié)構(gòu)等。
    · 發(fā)布過程需要較長(zhǎng)的時(shí)間（超過幾分鐘）。
    · 發(fā)布結(jié)果不可預(yù)測(cè)，常常不得不回滾或遇到不可預(yù)見的問題。
    · 發(fā)布之后凌晨?jī)牲c(diǎn)還睡眼惺忪地坐在顯示器前，絞盡腦汁想著怎么讓剛剛部署的應(yīng)用程序能夠正常工作。
    相反，隨著時(shí)間的推移，部署應(yīng)該走向完全自動(dòng)化，即對(duì)于那些負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序部署到開發(fā)環(huán)境、測(cè)試環(huán)境或生產(chǎn)環(huán)境的人來說，應(yīng)該只需要做兩件事：（1）挑選版本及需要部署的環(huán)境，（2）按一下“部署”按鈕。對(duì)于套裝軟件的發(fā)布來說，還應(yīng)該有一個(gè)創(chuàng)建安裝程序的自動(dòng)化過程。
    我們將在本書中討論很多自動(dòng)化問題。當(dāng)然，并不是所有的人都熱衷于這個(gè)想法。那么，我們先來解釋一下為什么把自動(dòng)化部署看做是一個(gè)必不可少的目標(biāo)。
    · 如果部署過程沒有完全自動(dòng)化，每次部署時(shí)都會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。唯一的問題就是“該問題嚴(yán)重與否”而已。即便使用良好的部署測(cè)試，有些錯(cuò)誤也很難追查。
    · 如果部署過程不是自動(dòng)化的，那么它就既不可重復(fù)也不可靠，就會(huì)在調(diào)試部署錯(cuò)誤的過程中浪費(fèi)很多時(shí)間。
    · 手動(dòng)部署流程不得不被寫在文檔里�？墒俏臋n維護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜而費(fèi)時(shí)的任務(wù)，它涉及多人之間的協(xié)作，因此文檔通常要么是不完整的，要么就是未及時(shí)更新的，而把一套自動(dòng)化部署腳本作為文檔，它就永遠(yuǎn)是最新且完整的，否則就無法進(jìn)行部署工作了。
    · 自動(dòng)部署本質(zhì)上也是鼓勵(lì)協(xié)作的，因?yàn)樗�有�?nèi)容都在一個(gè)腳本里，一覽無遺。要讀懂文檔通常需要讀者具備一定的知識(shí)水平。然而在現(xiàn)實(shí)中，文檔通常只是為執(zhí)行部署者寫的備忘錄，是難以被他人理解的。
    · 以上幾點(diǎn)引起的一個(gè)必然結(jié)果：手工部署過程依賴于部署專家。如果專家去度假或離職了，那你就有麻煩了。
    · 盡管手工部署枯燥且極具重復(fù)性，但仍需要有相當(dāng)程度的專業(yè)知識(shí)。若要求專家做這些無聊、重復(fù)，但有技術(shù)要求的任務(wù)則必定會(huì)出現(xiàn)各種我們可以預(yù)料到的人為失誤，同時(shí)失眠，酗酒這種問題也會(huì)接踵而至。然而自動(dòng)化部署可以把那些成本高昂的資深高技術(shù)人員從過度工作中解放出來，讓他們投身于更高價(jià)值的工作活動(dòng)當(dāng)中。
    · 對(duì)手工部署過程進(jìn)行測(cè)試的唯一方法就是原封不動(dòng)地做一次（或者幾次）。這往往費(fèi)時(shí)，還會(huì)造成高昂的金錢成本，而測(cè)試自動(dòng)化的部署過程卻是既便宜又容易。
    · 另外，還有一種說法：自動(dòng)化過程不如手工過程的可審計(jì)性好。我們對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)感到很疑惑。對(duì)于一個(gè)手工過程來說，沒人能確保其執(zhí)行者會(huì)非常嚴(yán)格地遵循文檔完成操作。只有自動(dòng)化過程是完全可審核的。有什么會(huì)比一個(gè)可工作的部署腳本更容易被審核的呢？
    · 每個(gè)人都應(yīng)該使用自動(dòng)化部署過程，而且它應(yīng)該是軟件部署的唯一方式。這個(gè)準(zhǔn)則可以確保：在需要部署時(shí)，部署腳本就能完成工作。在本書中我們會(huì)提到多個(gè)原則，而其中之一就是“使用相同的腳本將軟件部署到各種環(huán)境上”。如果使用相同的腳本將軟件部署到各類環(huán)境中，那么在發(fā)布當(dāng)天需要向生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行部署時(shí)，這個(gè)腳本已經(jīng)被驗(yàn)證過成百上千次了。如果發(fā)布時(shí)出現(xiàn)任何問題的話，你可以百分百地確定是該環(huán)境的具體配置問題，而不是這個(gè)腳本的問題。
    當(dāng)然，手工密集型的發(fā)布工作有時(shí)也會(huì)進(jìn)行得非常順利。有沒有可能是糟糕的情況剛巧都被我們撞見了呢？假如在整個(gè)軟件生產(chǎn)過程中它還算不上一個(gè)易出錯(cuò)的步驟，那么為什么還總要這么嚴(yán)陣以待呢？為什么需要這些流程和文檔呢？為什么團(tuán)隊(duì)在周末還要加班呢？為什么還要求大家原地待命，以防意外發(fā)生呢？
    1.2.2　反模式：開發(fā)完成之后才向類生產(chǎn)環(huán)境部署
    在這一模式下，當(dāng)軟件被第一次部署到類生產(chǎn)環(huán)境（比如試運(yùn)行環(huán)境）時(shí)，就是大部分開發(fā)工作完成時(shí)，至少是開發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為“該軟件開發(fā)完成了”。
    這種模式中，經(jīng)常出現(xiàn)下面這些情況。
    · 如果測(cè)試人員一直參與了在此之前的過程，那么他們已在開發(fā)機(jī)器上對(duì)軟件進(jìn)行了測(cè)試。
    · 只有在向試運(yùn)行環(huán)境部署時(shí)，運(yùn)維人員才第一次接觸到這個(gè)新應(yīng)用程序。在某些組織中，通常是由獨(dú)立的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序部署到試運(yùn)行環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。在這種工作方式下，運(yùn)維人員只有在產(chǎn)品被發(fā)布到生產(chǎn)環(huán)境時(shí)才第一次見到這個(gè)軟件。
    · 有可能由于類生產(chǎn)環(huán)境非常昂貴，所以權(quán)限控制嚴(yán)格，操作人員自己無權(quán)對(duì)該環(huán)境進(jìn)行操作，也有可能環(huán)境沒有按時(shí)準(zhǔn)備好，甚至也可能根本沒人去準(zhǔn)備環(huán)境。
    · 開發(fā)團(tuán)隊(duì)將正確的安裝程序、配置文件、數(shù)據(jù)庫遷移腳本和部署文檔一同交給那些真正執(zhí)行部署任務(wù)的人員，而所有這些都沒有在類生產(chǎn)環(huán)境或試運(yùn)行環(huán)境中進(jìn)行過測(cè)試。
    · 開發(fā)團(tuán)隊(duì)和真正執(zhí)行部署任務(wù)的人員之間的協(xié)作非常少。
    每當(dāng)需要將軟件部署到試運(yùn)行環(huán)境時(shí)，都要組建一個(gè)團(tuán)隊(duì)來完成這項(xiàng)任務(wù)。有時(shí)候這個(gè)團(tuán)隊(duì)是一個(gè)全功能團(tuán)隊(duì)。然而在大型組織中，這種部署責(zé)任通常落在多個(gè)分立的團(tuán)隊(duì)肩上。DBA、中間件團(tuán)隊(duì)、Web團(tuán)隊(duì)，以及其他團(tuán)隊(duì)都會(huì)涉及應(yīng)用程序最后版本的部署工作。由于部署工作中的很多步驟根本沒有在試運(yùn)行環(huán)境上測(cè)試過，所以常常遇到問題。比如，文檔中漏掉了一些重要的步驟，文檔和腳本對(duì)目標(biāo)環(huán)境的版本或配置作出錯(cuò)誤的假設(shè)，從而使部署失敗。部署團(tuán)隊(duì)必須猜測(cè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)的意圖。
    若不良協(xié)作使得在試運(yùn)行環(huán)境上的部署工作問題重重，就會(huì)通過臨時(shí)撥打電話、發(fā)電子郵件來溝通，并由開發(fā)人員做快速修復(fù)。一個(gè)嚴(yán)格自律的團(tuán)隊(duì)會(huì)將所有這類溝通納入部署計(jì)劃中，但這個(gè)過程很少有效。隨著部署壓力的增大，為了能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成部署，開發(fā)團(tuán)隊(duì)與部署團(tuán)隊(duì)之間這種嚴(yán)格定義的協(xié)作過程將被顛覆。
    在執(zhí)行部署過程中，我們常常發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的錯(cuò)誤假設(shè)。例如，部署的某個(gè)應(yīng)用軟件是用文件系統(tǒng)做數(shù)據(jù)緩存的。這在開發(fā)環(huán)境中是沒有什么問題的，但在集群環(huán)境中可能就不行了。解決這類問題可能要花很長(zhǎng)時(shí)間，而且在問題解決之前，根本無法完成應(yīng)用程序的部署。
    一旦將應(yīng)用程序部署到了試運(yùn)行環(huán)境，我們常常會(huì)發(fā)現(xiàn)新的缺陷。遺憾的是，我們常常沒有時(shí)間修復(fù)所有問題，因?yàn)樽詈笃谙揆R上就到了，而且項(xiàng)目進(jìn)行到這個(gè)階段時(shí)，推遲發(fā)布日期是不能被人接受的。所以，大多數(shù)嚴(yán)重缺陷被匆忙修復(fù)，而為了安全起見，項(xiàng)目經(jīng)理會(huì)保存一份已知缺陷列表，可是當(dāng)下一次發(fā)布開始時(shí)，這些缺陷的優(yōu)先級(jí)還是常常被排得很低。
    有的時(shí)候，情況會(huì)比這還糟。以下這些事情會(huì)使與發(fā)布相關(guān)的問題惡化。
    · 假如一個(gè)應(yīng)用程序是全新開發(fā)的，那么第一次將它部署到試運(yùn)行環(huán)境時(shí)，可能會(huì)非常棘手。
    · 發(fā)布周期越長(zhǎng)，開發(fā)團(tuán)隊(duì)在部署前作出錯(cuò)誤假設(shè)的時(shí)間就越長(zhǎng)，修復(fù)這些問題的時(shí)間也就越長(zhǎng)。
    · 交付過程被劃分到開發(fā)、DBA、運(yùn)維、測(cè)試等部門的那些大型組織中，各部門之間的協(xié)作成本可能會(huì)非常高，有時(shí)甚至?xí)�將發(fā)布過程拖上“地獄列車”。此時(shí)為了完成某個(gè)部署任務(wù)（更糟糕的情況是，為了解決部署過程中出現(xiàn)的問題），開發(fā)人員、測(cè)試人員和運(yùn)維人員總是高舉著問題單（不斷地互發(fā)電子郵件）。
    · 開發(fā)環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境差異性越大，開發(fā)過程中所做的那些假設(shè)與現(xiàn)實(shí)之間的差距就越大。雖然很難量化，但我敢說，如果在Windows系統(tǒng)上開發(fā)軟件，而最終要部署在Solaris集群上，那么你會(huì)遇到很多意想不到的事情。
    · 如果應(yīng)用程序是由用戶自行安裝的（你可能沒有太多權(quán)限來對(duì)用戶的環(huán)境進(jìn)行操作），或者其中的某些組件不在企業(yè)控制范圍之內(nèi)，此時(shí)可能需要很多額外的測(cè)試工作。
    那么，我們的對(duì)策就是將測(cè)試、部署和發(fā)布活動(dòng)也納入到開發(fā)過程中，讓它們成為開發(fā)流程正常的一部分。這樣的話，當(dāng)準(zhǔn)備好進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)布時(shí)就幾乎很少或不會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)了，因?yàn)槟阋呀?jīng)在很多種環(huán)境，甚至類生產(chǎn)環(huán)境中重復(fù)過很多次，也就相當(dāng)于測(cè)試過很多次了。而且要確保每個(gè)人都成為這個(gè)軟件交付過程的一份子，無論是構(gòu)建發(fā)布團(tuán)隊(duì)、還是開發(fā)測(cè)試人員，都應(yīng)該從項(xiàng)目開始就一起共事。
    我們是測(cè)試的狂熱者，而大量使用持續(xù)集成和持續(xù)部署（不但對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)試，而且對(duì)部署過程進(jìn)行測(cè)試）正是我們所描述的方法的基石。
    1.2.3　反模式：生產(chǎn)環(huán)境的手工配置管理
    很多組織通過專門的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)來管理生產(chǎn)環(huán)境的配置。如果需要修改一些東西，比如修改數(shù)據(jù)庫的連接配置或者增加應(yīng)用服務(wù)器線程池中的線程數(shù)，就由這個(gè)團(tuán)隊(duì)登錄到生產(chǎn)服務(wù)器上進(jìn)行手工修改。如果把這樣一個(gè)修改記錄下來，那么就相當(dāng)于是變更管理數(shù)據(jù)庫中的一條記錄了。
    這種反模式的特征如下。
    · 多次部署到試運(yùn)行環(huán)境都非常成功，但當(dāng)部署到生產(chǎn)環(huán)境時(shí)就失敗。
    · 集群中各節(jié)點(diǎn)的行為有所不同。例如，與其他節(jié)點(diǎn)相比，某個(gè)節(jié)點(diǎn)所承擔(dān)的負(fù)載少一些，或者處理請(qǐng)求的時(shí)間花得多一些。
    · 運(yùn)維團(tuán)隊(duì)需要較長(zhǎng)時(shí)間為每次發(fā)布準(zhǔn)備環(huán)境。
    · 系統(tǒng)無法回滾到之前部署的某個(gè)配置，這些配置包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、Web服務(wù)器或其他基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置。
    · 不知道從什么時(shí)候起，集群中的某些服務(wù)器所用的操作系統(tǒng)、第三方基礎(chǔ)設(shè)施、依賴庫的版本或補(bǔ)丁級(jí)別就不同了。
    · 直接修改生產(chǎn)環(huán)境上的配置來改變系統(tǒng)配置。
    相反，對(duì)于測(cè)試環(huán)境、試運(yùn)行環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境的所有方面，尤其是系統(tǒng)中的任何第三方元素的配置，都應(yīng)該通過一個(gè)自動(dòng)化的過程進(jìn)行版本控制。
    本書描述的關(guān)鍵實(shí)踐之一就是配置管理，其責(zé)任之一就是讓你能夠重復(fù)地創(chuàng)建那些你開發(fā)的應(yīng)用程序所依賴的每個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施。這意味著操作系統(tǒng)、補(bǔ)丁級(jí)別、操作系統(tǒng)配置、應(yīng)用程序所依賴的其他軟件及其配置、基礎(chǔ)設(shè)施的配置等都應(yīng)該處于受控狀態(tài)。你應(yīng)該具有重建生產(chǎn)環(huán)境的能力，最好是能通過自動(dòng)化的方式重建生產(chǎn)環(huán)境。虛擬化技術(shù)在這一點(diǎn)上可能對(duì)你有所幫助。
    你應(yīng)該完全掌握生產(chǎn)環(huán)境中的任何信息。這意味著生產(chǎn)環(huán)境中的每次變更都應(yīng)該被記錄下來，而且做到今后可以查閱。部署失敗經(jīng)常是因?yàn)槟硞�(gè)人在上次部署時(shí)為生產(chǎn)環(huán)境打了補(bǔ)丁，但卻沒有將這個(gè)修改記錄下來。實(shí)際上，不應(yīng)該允許手工改變測(cè)試環(huán)境、試運(yùn)行環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境，而只允許通過自動(dòng)化過程來改變這些環(huán)境。
    應(yīng)用軟件之間通常會(huì)有一些依賴關(guān)系。我們應(yīng)該很容易知道當(dāng)前發(fā)布的是軟件的哪個(gè)版本。
    發(fā)布可能是一件令人興奮的事情，也可能變成一件累人而又沉悶的工作。幾乎在每次發(fā)布的最后都會(huì)有一些變更，比如修改數(shù)據(jù)庫的登錄賬戶或者更新所用外部服務(wù)的URL。我們應(yīng)該使用某種方法來引入此類變更，以便這些變更可以被記錄并測(cè)試。這里我們?cè)俅螐?qiáng)調(diào)一下，自動(dòng)化是關(guān)鍵。變更首先應(yīng)該被提交到版本控制系統(tǒng)中，然后通過某個(gè)自動(dòng)化過程對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行更新。
    我們也應(yīng)該有能力在部署出錯(cuò)時(shí)，通過同一個(gè)自動(dòng)化過程將系統(tǒng)回滾到之前的版本。
    1.2.4　我們能做得更好嗎
    當(dāng)然可以，本書就是來講如何做好這件事的。即使是在一個(gè)非常復(fù)雜的企業(yè)環(huán)境中，我們所說的這些原則、實(shí)踐和技術(shù)的目標(biāo)都是將軟件發(fā)布工作變成一個(gè)沒有任何突發(fā)事件且索然無味的事情。軟件發(fā)布能夠（也應(yīng)該）成為一個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)、頻繁、廉價(jià)、迅速且可預(yù)見的過程。這些實(shí)踐在過去的幾年中已經(jīng)被使用，并且我們發(fā)現(xiàn)它們令很多項(xiàng)目變得非比尋常。本書所提到的所有實(shí)踐既在具有分布式團(tuán)隊(duì)的大型企業(yè)項(xiàng)目中驗(yàn)證過，也在小型開發(fā)組中驗(yàn)證過。我們確信它們是有效的，而且可以應(yīng)用在大項(xiàng)目中。
    自動(dòng)化部署的威力
    曾經(jīng)有個(gè)客戶，他們?cè)谶^去每次發(fā)布時(shí)都會(huì)組建一個(gè)較大的專職團(tuán)隊(duì)。大家在一起工作七天（包括周末的兩天）才能把應(yīng)用程序部署到生產(chǎn)環(huán)境中。他們的發(fā)布成功率很低，要么是發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，要么是在發(fā)布當(dāng)天需要高度干預(yù)，且常常要在接下來的幾天里修復(fù)在發(fā)布過程中引入的問題或者是配置新軟件時(shí)導(dǎo)致的人為問題。
    我們幫助客戶實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完善的自動(dòng)構(gòu)建、部署、測(cè)試和發(fā)布系統(tǒng)。為了讓這個(gè)系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行下去，我們還幫助他們采用了一些必要的開發(fā)實(shí)踐和技術(shù)。我們看到的最后一次發(fā)布，只花了七秒鐘就將應(yīng)用程序部署到了生產(chǎn)環(huán)境中。根本沒有人意識(shí)到發(fā)生了什么，只是感覺突然間多了一些新功能。假如部署失敗了，無論是什么原因，我們都可以在同樣短的時(shí)間里回滾。
    本書的目標(biāo)是描述如何使用部署流水線，將高度自動(dòng)化的測(cè)試和部署以及全面的配置管理結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)一鍵式軟件發(fā)布。也就是說，只需要點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)，就可以將軟件部署到任何目標(biāo)環(huán)境，包括開發(fā)環(huán)境、測(cè)試環(huán)境或生產(chǎn)環(huán)境。
    接下來，我們會(huì)描述這種模式及其所需的技術(shù)，并提供一些建議幫你解決將面臨的某些問題。實(shí)現(xiàn)這種方法，實(shí)在是磨刀不誤砍柴工。
    所有這些工作并不會(huì)超出項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的能力范圍。它不需要?jiǎng)傂缘牧鞒獭⒋罅康奈臋n或很多人力。我們希望，讀完本章以后，你會(huì)理解這種方法背后的原則。
    1.3　如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
    正如我們所說，作為軟件從業(yè)者，我們的目標(biāo)是盡快地向用戶交付有用的可工作的軟件。
    速度是至關(guān)重要的，因?yàn)槲唇桓兜能浖�就意味著機(jī)會(huì)成本。軟件發(fā)布之時(shí)就是投資得到回報(bào)之時(shí)。因此，本書有兩個(gè)目標(biāo)，其中之一就是找到減少周期時(shí)間（cycle time）的方法。周期時(shí)間是從決定進(jìn)行變更的時(shí)刻開始，包括修正缺陷或增加特性，直至用戶可以使用本次變更后的結(jié)果。
    快速交付也是非常重要的，因?yàn)檫@使你能夠驗(yàn)證那些新開發(fā)的特性或者修復(fù)的缺陷是否真的有用。決定開發(fā)這個(gè)應(yīng)用程序的人（我們稱為客戶）會(huì)猜測(cè)哪些特性或缺陷修復(fù)對(duì)用戶是有用的。然而，直到使用者真正使用之前，這些全是未經(jīng)過驗(yàn)證的假設(shè)。這也是為什么減少周期時(shí)間并建立有效反饋環(huán)如此重要的原因。
    有用性的一個(gè)重要部分是質(zhì)量。我們的軟件應(yīng)該滿足它的業(yè)務(wù)目的。質(zhì)量并不等于完美，正如伏爾泰所說“追求完美是把事情做好的大敵”，但我們的目標(biāo)應(yīng)該一直是交付質(zhì)量足夠高的軟件，給客戶帶來價(jià)值。因此，盡快地交付軟件很重要，保證一定的質(zhì)量是基礎(chǔ)。
    因此，我們來調(diào)整一下目標(biāo)，即找到可以以一種高效、快速、可靠的方式交付高質(zhì)量且有價(jià)值的軟件的方法。
    我們及我們的同修發(fā)現(xiàn)，為了達(dá)到這些目標(biāo)（短周期、高質(zhì)量），我們需要頻繁且自動(dòng)化地發(fā)布軟件。為什么呢？
    · 自動(dòng)化。如果構(gòu)建、部署、測(cè)試和發(fā)布流程不是自動(dòng)化的，那它就是不可重復(fù)的。由于軟件本身、系統(tǒng)配置、環(huán)境以及發(fā)布過程的不同，每次做完這些活動(dòng)以后，其結(jié)果可能都會(huì)有所不同。由于每個(gè)步驟都是手工操作，所以出錯(cuò)的機(jī)會(huì)很大，而且無法確切地知道具體都做了什么。這意味著整個(gè)發(fā)布過程無法得到應(yīng)有的控制來確保高質(zhì)量。常常說軟件發(fā)布像是一種藝術(shù)，但事實(shí)上，它應(yīng)該是一種工程學(xué)科。
    · 頻繁做。如果能夠做到頻繁發(fā)布，每個(gè)發(fā)布版本之間的差異會(huì)很小。這會(huì)大大減少與發(fā)布相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，且更容易回滾。頻繁發(fā)布也會(huì)加快反饋速度，而客戶也需要它。本書很多內(nèi)容都聚焦于如何盡快得到對(duì)軟件及其相關(guān)配置所做變化的反饋，這包括其環(huán)境、部署過程及數(shù)據(jù)等。
    對(duì)于頻繁地自動(dòng)化發(fā)布來說，反饋是至關(guān)重要的。下面關(guān)于反饋的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是很有用的：
    · 無論什么樣的修改都應(yīng)該觸發(fā)反饋流程；
    · 反饋應(yīng)該盡快發(fā)出；
    · 交付團(tuán)隊(duì)必須接收反饋，并依據(jù)它作出相應(yīng)的行動(dòng)。
    讓我們逐一審視一下這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，考慮如何能達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)。
    1.3.1　每次修改都應(yīng)該觸發(fā)反饋流程
    一個(gè)可工作的軟件可分成以下幾個(gè)部分：可執(zhí)行的代碼、配置信息、運(yùn)行環(huán)境和數(shù)據(jù)。如果其中任何一部分發(fā)生了變化，都可能導(dǎo)致軟件的行為發(fā)生變化。所以我們要能夠控制這四部分，并確保任何修改都會(huì)被驗(yàn)證。
    當(dāng)修改了源代碼后，可執(zhí)行代碼當(dāng)然也就會(huì)隨之發(fā)生變化。因此每當(dāng)修改源代碼后，都要進(jìn)行構(gòu)建和測(cè)試。為了能夠控制這個(gè)流程，構(gòu)建可執(zhí)行代碼并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試都應(yīng)該是自動(dòng)化的。每次提交都對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行構(gòu)建并測(cè)試，這稱作持續(xù)集成。我們會(huì)在第3章詳細(xì)描述它。
    之后的部署活動(dòng)中都應(yīng)該使用這個(gè)構(gòu)建并測(cè)試后的可執(zhí)行代碼，無論是部署至測(cè)試環(huán)境，還是生產(chǎn)環(huán)境。如果你的應(yīng)用軟件需要編譯，你應(yīng)該確保在所有需要可執(zhí)行代碼的地方都使用在構(gòu)建流程中已生成的這個(gè)，而不是再重新編譯一次生成一個(gè)新的。
    對(duì)環(huán)境的任何修改都應(yīng)該作為配置信息來管理。無論在什么環(huán)境下，對(duì)于應(yīng)用程序配置的變更都應(yīng)該被測(cè)試。如果用戶自己安裝軟件的話，任何可能的配置項(xiàng)都應(yīng)該在各種具有代表性的環(huán)境上測(cè)試。  配置管理將在第2章中討論。
    如果需要修改該應(yīng)用程序所要被部署的運(yùn)行環(huán)境，那么整個(gè)系統(tǒng)都應(yīng)該在修改后的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。這包括對(duì)操作系統(tǒng)配置、該應(yīng)用程序所依賴的軟件集、網(wǎng)絡(luò)配置，以及任何基礎(chǔ)設(shè)施和外部系統(tǒng)的修改。第11章會(huì)講基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境的管理，包括自動(dòng)化地創(chuàng)建及維護(hù)測(cè)試環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境。
    如果是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，這些變化也同樣要經(jīng)過測(cè)試。我們?cè)诘?2章討論數(shù)據(jù)管理。
    什么是反饋流程？它是指完全以自動(dòng)化方式盡可能地測(cè)試每一次變更。根據(jù)系統(tǒng)的不同，測(cè)試會(huì)有所不同，但通常至少包括下面的檢測(cè)。
    · 創(chuàng)建可執(zhí)行代碼的流程必須是能奏效的。這用于驗(yàn)證源代碼是否符合語法。
    · 軟件的單元測(cè)試必須是成功的。這可以檢查應(yīng)用程序的行為是否與期望相同。
    · 軟件應(yīng)該滿足一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，比如測(cè)試覆蓋率以及其他與技術(shù)相關(guān)的度量項(xiàng)。
    · 軟件的功能驗(yàn)收測(cè)試必須是成功的。這可以檢查應(yīng)用是否滿足業(yè)務(wù)驗(yàn)收條件，交付了所期望的業(yè)務(wù)價(jià)值。
    · 軟件的非功能測(cè)試必須是成功的。這可以檢查應(yīng)用程序是否滿足用戶對(duì)性能、有效性、安全性等方面的要求。
    · 軟件必須通過了探索性測(cè)試，并給客戶以及部分用戶做過演示。這些通常在一個(gè)手工測(cè)試環(huán)境上完成。此時(shí)，產(chǎn)品負(fù)責(zé)人可能認(rèn)為軟件功能還有缺失，我們自己也可能發(fā)現(xiàn)需要修復(fù)的缺陷，還要為其寫自動(dòng)化測(cè)試來避免回歸測(cè)試。
    運(yùn)行測(cè)試的這些環(huán)境應(yīng)該盡可能與生產(chǎn)環(huán)境相似，從而驗(yàn)證對(duì)于環(huán)境的任何修改都不會(huì)影響應(yīng)用程序的正常運(yùn)行。
    1.3.2　必須盡快接收反饋
    快速反饋的關(guān)鍵是自動(dòng)化。對(duì)于實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化過程來說，唯一的約束條件就是你能夠使用的硬件數(shù)量。如果是手工過程，我們可以通過人力來完成這個(gè)工作。然而，手工操作會(huì)花更長(zhǎng)的時(shí)間，可能引入更多的錯(cuò)誤，并且無法審計(jì)。另外，持續(xù)做手工構(gòu)建、測(cè)試和部署非�？菰锒�且有重復(fù)勞動(dòng)，與人力資源利用率的準(zhǔn)則相悖。人力資源是昂貴且非常有價(jià)值的，所以我們應(yīng)該集中人力來生產(chǎn)用戶所需要的新功能，盡可能快速地交付這些新功能，而不是做枯燥且易出錯(cuò)的工作。像回歸測(cè)試、虛擬機(jī)的創(chuàng)建和部署這類工作最好都由機(jī)器來完成。
    當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)這樣的部署流水線是需要大量資源的，尤其是當(dāng)有了全面的自動(dòng)化測(cè)試套件之后。部署流水線的關(guān)鍵目的之一就是對(duì)人力資源利用率的優(yōu)化：我們希望將人力釋放出來做更有價(jià)值的工作，將那些重復(fù)性的體力活交給機(jī)器來做。
    對(duì)于整個(gè)流水線中的提交（commit）階段，其測(cè)試應(yīng)具有如下特征。
    · 運(yùn)行速度快。
    · 盡可能全面，即75%左右的代碼庫覆蓋率。只有這樣，這些測(cè)試通過以后，我們才對(duì)自己寫的軟件比較有信心。
    · 如果有測(cè)試失敗的話，就表明應(yīng)用程序有嚴(yán)重問題，無論如何都不能發(fā)布。也就是說，像檢查界面元素的顏色是否正確這類測(cè)試不應(yīng)該包含在這個(gè)測(cè)試集合當(dāng)中。
    · 盡可能做到環(huán)境中立。這個(gè)環(huán)境沒必要和生產(chǎn)環(huán)境一模一樣，可以相對(duì)簡(jiǎn)單廉價(jià)一些。
    相對(duì)而言，提交階段之后的測(cè)試一般有如下這些特點(diǎn)。
    · 它們通常運(yùn)行更慢一些，所以適合于并行執(zhí)行。
    · 即使某些測(cè)試有可能失敗，但在某種場(chǎng)合下，我們還是會(huì)發(fā)布應(yīng)用程序。比如某個(gè)即將發(fā)布的版本有一個(gè)不穩(wěn)定的修復(fù)，會(huì)導(dǎo)致其性能低于預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)，但有時(shí)我們還是會(huì)決定發(fā)布這個(gè)版本。
    · 它們的運(yùn)行環(huán)境應(yīng)該盡可能與生產(chǎn)環(huán)境相同。除了測(cè)試功能以外，它同時(shí)還會(huì)對(duì)部署過程以及對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的任何修改進(jìn)行測(cè)試。
    先經(jīng)過一輪測(cè)試（在便宜的硬件上運(yùn)行最快的那些測(cè)試）之后，再經(jīng)過這種測(cè)試過程，會(huì)讓我們對(duì)軟件更有信心。如果這些測(cè)試失敗了，這個(gè)構(gòu)建版本就不會(huì)再進(jìn)入后續(xù)階段，這樣就可以更好地利用資源。第5章中會(huì)詳細(xì)介紹流水線技術(shù)，而第7、8、9章中會(huì)分別講述提交測(cè)試階段、自動(dòng)化驗(yàn)收測(cè)試，以及非功能需求的測(cè)試。
    這種方法的基礎(chǔ)之一就是快速的反饋。為了確保對(duì)變更的快速反饋，我們就要注意開發(fā)軟件的流程，特別是如何使用版本控制系統(tǒng)和如何組織代碼。開發(fā)人員應(yīng)該頻繁提交代碼到版本控制系統(tǒng)中，像管理大規(guī)模團(tuán)隊(duì)或分布式團(tuán)隊(duì)那樣，將代碼分成多個(gè)組件。在大多數(shù)情況下，應(yīng)該避免使用分支。我們將在第13章討論增量式交付以及組件的使用，在第14章中討論分支與合并。
    ……