Explication de l’intégration et de la livraison continues (CI/CD)

Table des matières

Aperçu de l’intégration et de la livraison continues (CI/CD)

L’intégration continue (CI) et la livraison continue (CD) sont des termes essentiels utilisés dans DevOps et englobent un ensemble de pratiques qui permettent aux équipes de développement modernes de livrer des changements de code plus fréquemment et rapidement.

Cela est réalisé en introduisant l’automatisation pour la construction, le déploiement et la mise en production des applications.

La CI garantit que les changements de code sont régulièrement testés et validés après leur fusion dans un dépôt partagé (système de contrôle de version) pour assurer leur stabilité, tandis que la CD permet une livraison rapide et fluide de ces changements, qui peuvent ensuite être déployés dans un environnement de production en direct.

CI et CD facilitent tous deux la livraison efficace des logiciels pour mettre rapidement sur le marché de nouveaux produits de haute qualité.

Intégration continue

Commençons par examiner en détail le concept d’intégration continue.

Dans le développement logiciel moderne, les développeurs travaillent souvent simultanément sur des fonctionnalités distinctes. Sans intégration continue, les tentatives de fusion des modifications apportées dans des branches séparées peuvent conduire à des conflits, connus sous le nom de “merge conflict hell” (l’enfer des conflits de fusion). Cela survient lorsque plusieurs branches de fonctionnalités sont fusionnées en même temps.

Continuons la lecture : Avantages et inconvénients des différentes stratégies de branchement Git

Premier pas : Intégration continue

L’intégration continue (CI) permet aux développeurs de fusionner leurs modifications dans un tronc partagé, une méthode appelée développement basé sur le tronc (trunk-based development), qui est un pilier fondamental de la CI. Cette approche encourage des intégrations fréquentes de petits incréments de code, parfois plusieurs fois par jour, chaque validation déclenchant une construction et des tests automatisés.

En d’autres termes, une fois ces modifications fusionnées, une série de tests automatisés vérifie la construction pour détecter d’éventuelles erreurs, ce qui permet de corriger rapidement les bogues sans perturber le logiciel.

Avantages de l’intégration continue

Parce que les développeurs intègrent de petites modifications fréquemment, cela permet un déploiement plus rapide. Cela permet également un retour d’information plus rapide pour que les développeurs puissent corriger les bogues presque immédiatement.

Dans le développement basé sur le tronc, la branche principale est la seule branche de longue durée, tandis que toutes les autres branches ont une durée de vie limitée. Cela diffère du branchement de fonctionnalités où les développeurs font une copie de la base de code, puis travaillent sur leurs fonctionnalités séparément. Cela conduit souvent à des conflits de fusion, et dans les cas extrêmes à l’enfer des fusions, car les développeurs fusionnent simultanément de nombreuses branches.

Dans ce cas, puisque les développeurs n’intègrent pas fréquemment leurs modifications, ils ne reçoivent pas de retour rapide. Au lieu de cela, ils ne peuvent pas voir les nouveaux changements ni publier leurs propres fonctionnalités jusqu’à ce que les changements des autres développeurs soient prêts. Par la suite, ils essaieront de fusionner plusieurs branches de longue durée qui peuvent contenir des modifications importantes plutôt que de petits changements (et donc des bogues majeurs) qui auraient pu être évités s’ils avaient fusionné dans le tronc plus souvent.

L’intégration continue, alors, se traduit par des versions de meilleure qualité car les bogues peuvent être détectés et corrigés rapidement, ce qui conduit à une efficacité et une productivité accrues, car les développeurs n’ont plus à attendre que tout le monde termine ses propres modifications.

Étape suivante : Livraison continue

La livraison continue est une approche de mise en production de logiciels où les équipes livrent des produits de qualité fréquemment à travers une série de tests automatisés. Pour un processus de livraison continue efficace, le déploiement continu devra également être intégré à votre pipeline. Nous en parlerons dans un instant.

Par conséquent, l’objectif derrière la livraison continue est d’avoir un logiciel toujours prêt pour un déploiement dans un environnement de production à partir du dépôt source. En d’autres termes, elle garantit que le code est toujours dans un état déployable même lorsque plusieurs développeurs apportent des modifications quotidiennes via l’intégration continue. Bien que cela soit généralement un processus automatisé, la publication réelle dans l’environnement de production peut être effectuée manuellement par les équipes.

Les avantages de la livraison continue sont clairs

Temps de mise sur le marché plus rapide : Le bénéfice peut-être le plus évident est un temps de mise sur le marché plus rapide, car le code est toujours prêt à être déployé auprès des utilisateurs.

Boucle de retour d’information constante : Une boucle de retour d’information constante permet aux équipes de recevoir en permanence les retours des utilisateurs finaux et d’incorporer ces retours dans la prochaine version.

Améliore la productivité : Les équipes n’ont plus à effectuer des tâches fastidieuses, qui peuvent être prises en charge par des pipelines, leur permettant de se concentrer sur la création de meilleurs produits, ce qui entraîne une satisfaction accrue des clients.

Réduit les risques : Lorsque les modifications sont publiées plus fréquemment en petits incréments, les erreurs peuvent être facilement et rapidement détectées et corrigées, réduisant ainsi les risques typiques associés aux publications.

Intégration continue vs Livraison continue vs Déploiement continu

Dans le développement logiciel, le processus commence par l’intégration continue, puis la livraison continue s’appuie sur ce processus pour publier les modifications qui ont été fusionnées dans le tronc partagé pendant l’intégration continue. Cela signifie que la livraison continue permet le déploiement automatisé du code de la phase de développement à celle de production.

En conséquence, CI/CD représente le processus de développement, de test et de livraison continus de nouvelles versions.

Souvent confondu avec la livraison continue, le déploiement continu va en réalité un pas plus loin que la livraison continue.

À cette étape, tous les changements sont automatiquement mis en production sans intervention humaine, alors que dans la livraison continue, les changements sont préparés pour la mise en production, mais leur publication est décidée manuellement par l’équipe.

En d’autres termes, la livraison continue est un processus en partie manuel, tandis que le déploiement continu vise à automatiser entièrement le processus de mise en production. Si un test automatisé échoue à cette étape, le changement ne sera pas publié ; mais si les changements passent les tests, ils sont automatiquement déployés.

Ainsi, le déploiement continu est un moyen efficace d’accélérer la boucle de rétroaction avec vos utilisateurs finaux. Cependant, tous ces processus doivent se suivre dans un ordre précis, l’intégration continue constituant la base sur laquelle les deux autres peuvent se construire.

Résumons ces trois concepts :

Intégration continue

Des branches de courte durée sont fusionnées dans un tronc partagé plusieurs fois par jour, où une série de tests automatisés fournit un retour sur les changements introduits.

Livraison continue

Après l’intégration continue, la livraison continue prépare le logiciel pour la mise en production ; le déploiement en production est généralement manuel.

Déploiement continu

Après CI et CD, les changements sont automatiquement déployés en production ; un processus entièrement automatisé.

Tests continus

Nous avons déjà mentionné que pendant le CI/CD, le logiciel passe par une série de tests automatisés. Un processus CI/CD peut inclure les types de tests suivants :

Tests unitaires : Vérifient des parties individuelles de l’application. Cette partie isolée de la base de code est appelée une unité.

Tests d’intégration : Comme les tests unitaires se concentrent sur un composant individuel et peuvent être insuffisants à eux seuls, les tests d’intégration garantissent que plusieurs composants fonctionnent correctement ensemble et testent comment les parties de l’application interagissent dans leur ensemble.

Tests fonctionnels : Assurent que la fonctionnalité travaille comme prévu.

Tests de bout en bout : Simulent une expérience utilisateur pour garantir une expérience fluide et sans bogues pour les utilisateurs réels.

Tests d’acceptation : Vérifient le comportement du logiciel sous une charge significative pour garantir sa stabilité et sa fiabilité.

Le schéma pyramidal des tests ci-dessous illustre les différents types de tests que vous pouvez exécuter. Dans certains cas, vous n’aurez peut-être pas besoin de tous les exécuter, surtout si vous débutez seulement.

Comme les tests unitaires sont les plus faciles à implémenter, nécessitant moins de ressources, ils constituent généralement une bonne base pour une construction rapide et permettent aux développeurs de recevoir des retours beaucoup plus rapidement.

Pendant ce temps, les tests UI, qui garantissent qu’une application fonctionne correctement du point de vue de l’utilisateur, sont beaucoup plus lents et complexes à exécuter. En résumé, tous les processus CI/CD ne comprendront pas tous ces tests, mais il est important de se rappeler que le test continu via l’automatisation est un élément clé de l’intégration continue et de la livraison continue.

Qu’est-ce qu’un pipeline CI/CD ?

Un pipeline CI/CD est une série de tests automatisés qui suit un logiciel tout au long de son cycle de vie de livraison, en passant du code source à la production.

Ainsi, un pipeline typique construit le code, exécute des tests, puis déploie le nouveau logiciel en production dans une véritable réplique du cycle de vie du développement logiciel.

Incorporer un pipeline CI/CD est un facteur essentiel pour maintenir une culture DevOps, car cela garantit une mise en production rapide et efficace avec un risque minimal. Construire un pipeline CI/CD met donc en pratique les idéaux DevOps, car cela permet aux développeurs de valider leurs modifications fréquemment pour obtenir un retour rapide, conduisant à l’émergence d’une culture de collaboration, d’une productivité accrue et d’une transparence entre les équipes. Ces boucles de retour rapides aident à atteindre l’objectif principal de la construction d’un pipeline CI/CD efficace : réduire les risques généralement associés aux nouvelles versions.

Ainsi, un tel pipeline inclura les éléments suivants :

Construire, fusionner puis tester le code — intégration continue
Préparer le code pour la mise en production — livraison continue
Déployer le code automatiquement — déploiement continu

Exemple d’un pipeline CI/CD typique

Ainsi, nous pouvons déduire que les étapes du pipeline CI/CD incluent :

Source : Le pipeline CI/CD est déclenché lorsqu’un nouveau code est validé dans le dépôt.
Build : C’est à cette étape que les développeurs intègrent leurs nouvelles modifications de code et les compilent afin qu’elles passent par une phase initiale de tests.
Test : C’est ici que le nouveau code est testé via des tests automatisés (par exemple, exécution de tests unitaires dans le cadre de l’intégration continue). Selon la taille et la complexité du logiciel, cette étape peut durer de quelques secondes à plusieurs heures. Elle fournit un retour essentiel pour que les développeurs corrigent les éventuels problèmes.
Déploiement : Le code est déployé dans un environnement de test ou de staging pour le préparer à la mise en production finale, c’est-à-dire la livraison continue. Habituellement, le build est automatiquement déployé une fois qu’il a passé une série de tests automatisés.
Déploiement en production : Le code est ensuite mis en production dans un environnement réel pour être accessible aux utilisateurs finaux, soit manuellement, soit automatiquement.

Il est important d’avoir un tel pipeline au sein des équipes de développement modernes, car ces processus permettent de concentrer leur énergie et leur temps sur l’écriture de code et l’amélioration des produits, tandis que les tâches plus fastidieuses sont automatisées.

Cela s’inscrit dans l’idée fondamentale de la culture DevOps : réduire les processus manuels en introduisant l’automatisation. Sans CI/CD, l’intégration, les tests et les déploiements nécessiteraient des processus distincts, demandant beaucoup de temps et d’efforts.

Ces processus automatisés garantissent ainsi moins d’erreurs et une meilleure collaboration et efficacité tout au long du cycle de développement logiciel. En effet, la mise en place d’un pipeline CI/CD favorise un environnement de collaboration où les équipes de développement, IT et opérations travaillent ensemble pour livrer des logiciels de meilleure qualité plus fréquemment.

Meilleures pratiques pour le CI/CD

1. Commiter tôt et fréquemment

Plus vous validez souvent vos modifications, plus vite vous recevez des retours sur les changements introduits dans le tronc. Cela favorise une meilleure collaboration et productivité au sein de l’équipe, tout en réduisant les risques d’erreurs et de conflits lors de la fusion de changements majeurs plutôt que de petits ajustements fréquents.

Règle générale : validez au moins une fois par jour pour que l’équipe reste informée des modifications. Même si les fonctionnalités ne sont pas terminées, les changements inachevés peuvent être masqués pour l’utilisateur final à l’aide de feature flags (nous en parlerons plus tard).

2. Faire du pipeline la seule méthode de déploiement en production

Une fois que vous avez construit et mis en place un pipeline fiable et rapide, ne contournez pas ce processus.

Assurez-vous que toutes les modifications passent par le pipeline et que ce pipeline est la seule voie pour déployer du code en production.

3. Revoir continuellement les processus d’automatisation

Avec l’évolution constante des technologies et des processus dans le développement logiciel, il est crucial d’évaluer en continu quels processus et tests peuvent être intégrés dans votre pipeline pour en améliorer l’efficacité.

Gardez à l’esprit que tout n’a pas besoin d’être automatisé immédiatement. Il est parfois préférable de commencer manuellement pour comprendre ce qui mérite vraiment d’être automatisé.

4. Accélérer le pipeline

L’objectif principal d’un pipeline CI/CD est d’accélérer les livraisons de logiciels grâce à l’automatisation.

Une règle de base : exécutez d’abord les tests les plus rapides avant de lancer les tests plus complexes et longs. Par exemple, commencez par les tests unitaires, puis les tests d’intégration, suivis des tests fonctionnels. Cela permet de détecter rapidement les erreurs et de les corriger pendant que les tests plus exigeants sont en cours.

L’essentiel est de savoir prioriser les tests dans votre suite de tests.

5. Surveiller le pipeline

Identifiez les étapes du pipeline nécessitant des améliorations pour garantir fiabilité et performance.

Surveillez les métriques collectées par votre outil CI/CD pour repérer les problèmes à résoudre et optimiser l’ensemble du pipeline.

Outils CI/CD pour concevoir un pipeline efficace

Le CI/CD peut aider les équipes à automatiser les processus de développement, de test et de déploiement. Certains outils se concentrent sur l’intégration continue, tandis que d’autres se spécialisent dans la livraison continue.

Voici quelques outils populaires :

1. Jenkins

Un des outils open source les plus connus pour CI/CD. En tant que serveur d’automatisation extensible, il peut être utilisé comme serveur CI et transformé en un hub de livraison continue.

2. CircleCI

Offre des environnements flexibles et des milliers d’intégrations préconstruites. Il permet l’orchestration CI/CD dans le cloud ou avec des runners auto-hébergés pour plus de contrôle.

3. GitLab CI/CD

Automatise et rationalise le processus de livraison, avec des options de déploiement flexibles et sécurisées. GitLab sert également de source unique pour CI/CD, permettant de construire, tester, déployer et surveiller le code dans une seule application.

4. Travis CI

Plateforme CI/CD open source aidant les développeurs à développer, tester et déployer rapidement leur code. Facile à configurer, elle prend en charge plus de 30 langages.

5. Semaphore

Prend en charge plusieurs langages et plateformes, y compris les applications iOS. Accélère les livraisons et permet de déployer sur le web, desktop et mobile.

6. Spinnaker

Plateforme de livraison continue open source compatible avec plusieurs fournisseurs cloud, offrant des déploiements rapides, sûrs et reproductibles.

CI/CD + feature flags : la formule magique pour des déploiements encore plus rapides

Comme vu précédemment, l’intégration et la livraison continues sont essentielles pour accélérer la livraison de logiciels de qualité.

Qu’est-ce que les feature flags ?

Les feature flags sont des outils de développement permettant d’activer ou désactiver certaines fonctionnalités pour tester en toute sécurité en production, en dissociant le déploiement du code de la publication des fonctionnalités.

Imaginons ce scénario : plusieurs développeurs travaillent sur divers changements à des rythmes différents. Que se passe-t-il lorsque certains développeurs ont terminé leurs modifications tandis que d’autres ne les ont pas encore finalisées ? Auparavant, cela signifiait que les développeurs devaient attendre que tout le monde dans l’équipe ait fini ses modifications avant de pouvoir enfin intégrer et déployer leurs changements.

Cela pouvait entraîner des clients insatisfaits, car ils devaient attendre plus longtemps pour les nouvelles versions, et perturber la boucle de retour d’information, car les changements n’étaient pas fusionnés assez fréquemment. Avec les feature flags, les développeurs peuvent pousser leurs modifications sans attendre les autres en désactivant simplement les portions de code incomplètes.

En d’autres termes, ces modifications incomplètes peuvent être masquées derrière un feature flag, tandis que les changements terminés peuvent être publiés. Une fois finalisées, ces modifications peuvent être activées et rendues visibles aux utilisateurs finaux.

Cela est crucial, car l’objectif principal de l’intégration continue est d’intégrer les changements au moins une fois par jour. Les feature flags aident donc à maintenir cet élan d’intégration continue.

De la même manière, les feature flags tiennent leur promesse pour la livraison continue, car les développeurs peuvent procéder à une version tout en gardant les modifications inachevées masquées derrière un flag, évitant ainsi d’affecter l’expérience utilisateur.

Cela signifie :

Un délai de mise sur le marché plus rapide
La capacité de recueillir des retours continus pour continuer à améliorer vos produits, entraînant une satisfaction client accrue.

Les feature flags sont également utiles comme interrupteurs d’urgence (kill switches). Si un bogue passe à travers les tests automatisés, il peut être facilement désactivé ou annulé en utilisant un feature flag. De cette manière, vous désactivez la fonctionnalité contenant le bogue sans affecter l’ensemble de la version.

Conclusion

Avec les feature flags, vous pouvez livrer des versions plus rapidement et en toute sécurité aux utilisateurs finaux.

Pour résumer, l’intégration continue et la livraison continue sont des piliers essentiels du développement logiciel moderne, mais avec l’ajout des feature flags, elles deviennent encore plus efficaces et puissantes, offrant une valeur significative à votre pipeline CI/CD et, en fin de compte, à vos clients.