אינטגרציה רציפה

בהנדסת תוכנה, Continuous integration (ראשי תיבות: CI; בעברית: אינטגרציה רציפה) היא שיטת עבודה שבמסגרתה כל סביבות הפיתוח עוברות מיזוג עם מוקד מרכזי משותף (באנגלית: repository או mainline) כמה פעמים ביום במסגרת של ניהול גרסאות. שיטת עבודה זו התגבשה לראשונה כחלק ממתודולוגית Extreme Programming. המטרה הראשית של CI היא למנוע תקלות אינטגרציה, המכונות לעיתים "integration hell" ("גיהנום האינטגרציה"; על משקל תקלת תוכנה ידועה אחרת בשם DLL hell).

בשיטה המסורתית מפתחים שונים עובדים על תכונות שונות של המוצר ולקראת הוצאת גרסה חדשה ממזגים את כל השינויים. רק אז אפשר לבדוק איך כל השינויים השונים משפיעים האחד על השני. בשיטת המיזוג הרציף, ענף הפיתוח הראשי מייצג תמיד מוצר עובד (לדוגמה: שעובר את כל הבדיקות).

במקור CI יועדה לשימוש בשילוב עם בדיקות יחידה אוטומטיות אשר נכתבות כחלק מפיתוח מונחה-בדיקות. תחילה הרעיון היה להריץ בדיקות יחידה כדי לוודא שכולן עברו בהצלחה לפני הגשת הקוד החדש למוקד המרכזי (ביצוע commit ל-repository). פיתוחים מאוחרים יותר של השיטה הכניסו שימוש בשרתי בנייה (build servers) אשר מריצים אוטומטית בדיקות יחידה מעת לעת או אפילו לאחר כל commit, ומדווחים על תוצאות הבדיקות למפתחים. השימוש בשרתי בנייה (אשר לא בהכרח מריצים בדיקות יחידה) היה בשימוש גם על ידי צוותי פיתוח שאינם עובדים בשיטת ה-extreme programming. כעת הרבה ארגונים אימצו את שיטת ה-CI מבלי לאמץ את כל יתר השיטות של XP.

בנוסף לבדיקות יחידה אוטומטיות, ארגונים אשר עובדים בשיטת ה-CI בדרך כלל משתמשים בשרת הבנייה על מנת ליישם תהליכים רציפים של בקרת איכות כללית – יחידות עבודה קטנות המיושמות לעיתים קרובות. בנוסף להרצת בדיקות יחידה ובדיקות אינטגרציה, תהליכים כאלה מריצים בדיקות סטטיות ודינמיות נוספות, מודדים את הביצועים, מפיקים דוקומנטציה מקוד המקור ומסייעים בביצוע בדיקות תוכנה ידניות. המטרה ביישום בקרת איכות רציפה כזאת היא שיפור איכות התוכנה וקיצור זמני האספקה שלה ללקוח (delivery), וזאת באמצעות החלפת השיטה המסורתית של יישום בקרת האיכות לאחר סיום הפיתוח. זה דומה מאד לרעיון המקורי של ביצוע אינטגרציות תכופות על מנת להקל על תהליך האינטגרציה, אבל הפעם בהקשר של הבטחת איכות.

במסגרת אותה מתודולוגיית פיתוח תוכנה נכללת גם שיטת ה-continuous delivery (אספקה רציפה), אשר מרחיבה את שיטת ה-CI בכך שהיא מוודאת שהתוכנה כפי שהיא נמצאת ב-repository, תמיד נמצאת במצב שניתן לפרוס אותה אצל משתמשים, ובכך הופכת את תהליך פריסת התוכנה למהיר ביותר.

תאוריה

כאשר מתכנת X ניגש להכניס שינויים בקוד, הוא מושך עותק של קוד המקור העדכני מה-repository אל תחנת העבודה שלו. ככל שעובר הזמן ומפתחים אחרים מגישים את השינויים שהם ביצעו בקוד אל ה-repository, הקוד שנמצא אצל מתכנת X מפסיק בהדרגה לשקף את הקוד שנמצא ב-repository. לא רק שהקוד שנמצא ב-repository עשוי להשתנות, אלא גם יכולים להתווסף קוד, ספריות ומשאבים אחרים חדשים אשר יוצרים תלויות (dependencies) וקונפליקטים אפשריים.

ככל שהעותק של הקוד (branch) נשאר checked out זמן רב יותר (נמצא בתחנת עבודה מסוימת מבלי שהוא הוגש חזרה ל-repository ביחד עם השינויים שבוצעו בו, או מבלי שנערכה בדיקה ועדכון אם הוכנסו שינויים בקוד המקור מאז המשיכה האחרונה של הקוד מה-repository), כך עולה הסיכוי להיווצרות קונפליקטים ובעיות אינטגרציה מרובות כאשר ינסו לשלב את הקוד הזה חזרה אל תוך ה-repository. כאשר מתכנת בא להגיש את הקוד שלו ל-repository הוא חייב קודם לעדכן את הקוד שנמצא אצלו כך שישקף את השינויים שבוצעו ב-repository מאז שהוא משך לעצמו עותק של הקוד לאחרונה. ככל שה-repository מכיל שינויים רבים יותר, כך תגדל כמות העבודה שהמתכנת יצטרך לעשות לפני שיוכל להגיש את השינויים שהוא עצמו ביצע.

בסופו של דבר ה-repository יכול להפוך לכל כך שונה מהעותק שנמצא אצל המפתח, עד שיווצר המצב שלעיתים מכונה "merge hell" או "integration hell" ("גיהנום המיזוג" או "גיהנום האינטגרציה"), בו הזמן הנדרש לצורך ביצוע אינטגרציה עולה על הזמן שלקח לעשות את השינויים המקוריים. במקרה הגרוע ביותר, יכול להיות שהמפתח יאלץ לזרוק את השינויים שהוא ביצע ולעשות את כל העבודה מחדש.

עבודה בשיטת ה-continuous integration דואגת לבצע אינטגרציות מוקדמות ותכופות על מנת להימנע ממלכודות ה-integration hell. מטרת השיטה להפחית את כמות העבודה שיש לבצע מחדש (שכתוב הקוד על מנת להתאים אותו לשינויים שמפתחים אחרים עשו), ובכך להקטין את העלויות והזמן שנדרש לפיתוח.

שיטת עבודה משלימה ל-CI דורשת מכל מתכנת לבצע בנייה מלאה של הפרויקט, להריץ בדיקות יחידה (ושהן יעברו), לפני שהוא מגיש את העבודה שלו ל-repository. בדיקות אינטגרציה בדרך כלל מורצות אוטומטית על שרת ה-CI כאשר הוא מזהה שבוצע commit חדש. על המפתחים להתחיל את יום העבודה שלהם בעדכון הפרויקט שעל המחשב שלהם מה-repository, בצורה כזאת הם ישארו מעודכנים.

ראו גם

• ניהול גרסאות
• בדיקות יחידה
• בדיקות אינטגרציה
• שילוב מערכות
• אוטומציה של בניית תוכנה
• Jenkins
• TeamCity
• Team Foundation Server