第29天：持續整合與交付 (CI/CD)

課程簡介

持續整合 (CI) 與持續交付 (CD) 是現代軟體開發流程中不可或缺的一部分，這些技術能夠自動化軟體的構建、測試、部署過程，確保代碼在開發過程中能夠快速且穩定地被交付到生產環境。透過 CI/CD 管道，開發團隊能夠持續驗證代碼，減少手動操作並提升部署的效率和可靠性。

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學習目標

• 了解持續整合 (CI) 與持續交付 (CD) 的核心概念
• 學會配置 CI/CD 管道
• 探索如何使用 GitHub Actions 或 Azure DevOps 實現自動化構建與部署
• 實作完整的 CI/CD 工作流

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課程內容

1. 持續整合 (CI) 的概念與重要性

持續整合 (CI)

持續整合指的是開發者頻繁地將代碼提交到版本控制系統 (如 Git)，並透過自動化的測試與構建流程，確保每一次提交都不會破壞系統。

CI 的核心思想是：

• 頻繁地提交代碼，避免長時間分支造成的整合問題
• 每次提交都會觸發自動測試與構建，快速發現錯誤
• 及早發現並解決問題，以減少後期修復成本

CI 的流程

典型的 CI 流程包括：

1. 代碼提交：開發者提交代碼到版本控制系統（如 GitHub、GitLab）。
2. 自動構建：系統自動構建應用程式，編譯代碼並生成可執行檔案。
3. 自動測試：運行單元測試、集成測試，確保系統在每次提交後的穩定性。
4. 報告：CI 系統將測試結果報告給開發者，並標註是否有錯誤。

常見的 CI 工具包括：

• GitHub Actions
• Jenkins
• Azure Pipelines
• Travis CI

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2. 持續交付 (CD) 的概念與應用

持續交付 (CD)

持續交付指的是代碼在持續整合後，通過自動化的流程將軟體部署到測試、預生產或生產環境中，並且確保每個版本都能隨時發布。

CD 的目標是：

• 讓軟體隨時處於可交付的狀態
• 減少部署過程中的人工干預，降低錯誤風險
• 提高部署頻率與速度，從而更快地向用戶交付新功能與修復

CD 的流程

典型的 CD 流程包括：

1. 自動化部署：CI 測試通過後，系統會自動將應用部署到指定環境（如測試環境、預生產環境）。
2. 自動化驗證：部署後運行功能測試、自動化 UI 測試來驗證部署是否成功。
3. 手動批准（可選）：在部署到生產環境之前，可能需要手動批准。
4. 自動發布：一旦所有驗證通過，應用將被自動發布到生產環境。

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3. 使用 GitHub Actions 進行 CI/CD 自動化

GitHub Actions 的簡介

GitHub Actions 是 GitHub 提供的 CI/CD 工具，它能夠在每次提交或拉取請求 (Pull Request) 時自動執行定義好的工作流，從而實現自動化構建、測試與部署。

建立 CI/CD 工作流

1. 建立 .github/workflows/ci.yml 文件：

name: .NET CI/CD

on:
  push:
    branches:
      - main
  pull_request:
    branches:
      - main

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - name: Checkout code
      uses: actions/checkout@v2

    - name: Setup .NET
      uses: actions/setup-dotnet@v1
      with:
        dotnet-version: '8.x'

    - name: Restore dependencies
      run: dotnet restore

    - name: Build project
      run: dotnet build --configuration Release --no-restore

    - name: Run tests
      run: dotnet test --no-build --verbosity normal

  deploy:
    needs: build
    runs-on: ubuntu-latest
    if: github.ref == 'refs/heads/main'

    steps:
    - name: Checkout code
      uses: actions/checkout@v2

    - name: Setup .NET
      uses: actions/setup-dotnet@v1
      with:
        dotnet-version: '8.x'

    - name: Deploy to Azure Web App
      run: |
        az webapp deploy --name <YOUR_WEB_APP_NAME> --resource-group <YOUR_RESOURCE_GROUP>

1. 工作流解說：
   • build 工作負責構建與測試應用程式。
   • deploy 工作在測試成功後，將應用部署到 Azure Web App。

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4. 使用 Azure DevOps 進行 CI/CD 自動化

Azure DevOps 的簡介

Azure DevOps 是 Microsoft 提供的 DevOps 平台，支援持續整合、持續交付、版本控制、工作管理等功能。它提供完整的 CI/CD 工作流自動化工具。

建立 Azure Pipelines

1. 建立 pipeline：進入 Azure DevOps 專案，選擇 Pipelines，然後點擊 New Pipeline。

2. 選擇來源控制：選擇使用 GitHub 或 Azure Repos 的代碼儲存庫。

3. 選擇模板：選擇 .NET Core 模板，並進行配置。

trigger:
- main

pool:
  vmImage: 'ubuntu-latest'

steps:
- task: UseDotNet@2
  inputs:
    packageType: 'sdk'
    version: '8.x'

- script: |
    dotnet build --configuration Release
    dotnet test
  displayName: 'Build and Test'

- task: AzureWebApp@1
  inputs:
    azureSubscription: '<Azure_Subscription>'
    appName: '<App_Service_Name>'
    package: '$(System.DefaultWorkingDirectory)/**/*.zip'

1. 運行 pipeline：保存並運行管道，系統會自動執行構建、測試，並將應用部署到 Azure。

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5. 實作練習

1. 配置 GitHub Actions：
   • 在 GitHub 儲存庫中創建 CI/CD 工作流，實現自動構建、測試與部署。
2. 使用 Azure DevOps 建立 CI/CD 管道：
   • 創建一個 Azure Pipelines，並將應用程式自動部署到 Azure Web App。
3. 實作綠藍部署（Blue-Green Deployment）：
   • 在持續交付過程中實現綠藍部署，確保無中斷更新應用程式。

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教學重點

• 理解 CI/CD 的核心概念及其在軟體開發中的重要性。
• 學會使用 GitHub Actions 或 Azure DevOps 配置持續整合與交付的自動化工作流。
• 掌握自動化部署與測試的技巧，並實現應用的快速發布。

CI/CD 的實作將幫助開發團隊提升代碼交付的速度與質量，確保應用程式能夠穩定且快速地推送到生產環境，實現更高效的開發流程。