什么是DevOps？DevOps的優(yōu)勢以及生命周期

在大多數(shù)情況下，軟件應(yīng)用程序開發(fā)由于其規(guī)范性和復(fù)雜性而變得很耗時(shí)。為了在短時(shí)間內(nèi)交付高質(zhì)量應(yīng)用程序，軟件開發(fā)人員正在遵循一套通用的實(shí)踐，稱為DevOps生命周期。那么，DevOps在軟件應(yīng)用程序開發(fā)領(lǐng)域中扮演著什么角色？讓我們深入了解其含義、用途以及DevOps生命周期中的每個(gè)關(guān)鍵階段。

什么是DevOps

在DevOps之前，從業(yè)人員使用瀑布模型或敏捷開發(fā)模型進(jìn)行軟件項(xiàng)目開發(fā)：瀑布模型或順序模型是軟件開發(fā)生命周期（SDLC）中的一種開創(chuàng)性方法，在這個(gè)模型中，軟件開發(fā)成為一個(gè)線性過程，不同的階段和任務(wù)被依次定位；而敏捷開發(fā)涉及各種方法的使用和SDLC中多個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作。

瀑布模型的線性和敏捷開發(fā)的跨功能性無法確保快速、連續(xù)地交付無缺陷的軟件應(yīng)用程序。軟件行業(yè)日益清晰地認(rèn)識到：為了按時(shí)交付軟件產(chǎn)品和服務(wù)，開發(fā)和運(yùn)維工作必須緊密合作。這樣的情況下，DevOps應(yīng)運(yùn)而生。

DevOps是一個(gè)簡單的縮寫詞，源于“development（開發(fā)）”和“Operation（運(yùn)維）”兩個(gè)詞，它涉及以特定的方式實(shí)踐應(yīng)用程序開發(fā)的任務(wù)。更廣泛地說，軟件開發(fā)和IT運(yùn)維的結(jié)合被稱為DevOps。

DevOps的優(yōu)勢

DevOps在促進(jìn)IT運(yùn)維和軟件開發(fā)之間的敏捷關(guān)系方面的有效性受到幾個(gè)因素的支持。通過在軟件開發(fā)和IT運(yùn)維部門的多個(gè)業(yè)務(wù)部門內(nèi)實(shí)現(xiàn)更好的通信，DevOps通過以下優(yōu)勢的結(jié)合改進(jìn)了軟件的總體生產(chǎn)：穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境、超快速的交付、堅(jiān)實(shí)的合作、時(shí)間優(yōu)化（特別是在修復(fù)/維護(hù)階段）、持續(xù)創(chuàng)新。

這樣的技術(shù)優(yōu)勢使得DevOps成為世界上軟件應(yīng)用程序開發(fā)中備受追捧的方法。要了解DevOps如何實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢，了解DevOps的完整生命周期是很重要的。讓我們分解DevOps中的關(guān)鍵階段，并找出實(shí)現(xiàn)完美、連續(xù)和快速軟件開發(fā)的過程。

解密DevOps生命周期

DevOps主要用于電子商務(wù)網(wǎng)站、云本地應(yīng)用程序和其他大型分布式平臺的應(yīng)用程序開發(fā)。它由多個(gè)階段組成，這些階段統(tǒng)稱為DevOps生命周期：持續(xù)發(fā)展、持續(xù)集成、持續(xù)測試、持續(xù)反饋、持續(xù)監(jiān)測、持續(xù)部署、持續(xù)運(yùn)維。這七個(gè)階段是能確保DevOps優(yōu)化從提出到生產(chǎn)再到完整交付的整個(gè)開發(fā)流程的主要組成部分。下面是對DevOps生命周期的階段性、完整的分解和分析。

持續(xù)開發(fā)

DevOps生命周期的第一個(gè)階段是規(guī)劃和軟件編碼。其中規(guī)劃包括理解項(xiàng)目的遠(yuǎn)景，并基于這些遠(yuǎn)景設(shè)想軟件。做規(guī)劃不涉及任何主要工具，而維護(hù)代碼需要使用一系列工具。開發(fā)應(yīng)用程序源代碼的第一步是從不同的編程語言中進(jìn)行選擇。

JavaScript，C / C ++，Ruby和Python在DevOps中主要用于編碼應(yīng)用程序。維護(hù)代碼的過程稱為源代碼管理（SCM），其中使用了諸如Git、TFS、GitLab、Subversion等版本控制工具。在SCM過程中，Git是支持分布式版本控制的首選工具。

它通過循環(huán)的非線性工作流對數(shù)據(jù)保證做出貢獻(xiàn)。對于涉及大量合作者參與開發(fā)活動(dòng)的大型項(xiàng)目，Git通過提交消息在團(tuán)隊(duì)之間建立可靠的通信。借助版本控制工具，可以在連續(xù)開發(fā)階段構(gòu)建應(yīng)用程序代碼的穩(wěn)定版本。開發(fā)人員還可以使用Garden，Maven和類似工具將代碼打包為.exe（可執(zhí)行）文件。

持續(xù)集成

源代碼會(huì)被修改多次，這些頻繁的更改每周甚至每天都在發(fā)生著。下一階段的代碼集成是整個(gè)DevOps生命周期的核心。在持續(xù)集成中，將構(gòu)建支持附加功能的新代碼，并將其集成到現(xiàn)有代碼中。在這個(gè)階段，源代碼中的錯(cuò)誤會(huì)在早期就被檢測到。

為了生成為應(yīng)用程序帶來更多功能的新代碼，開發(fā)人員運(yùn)行用于單元測試、代碼評審、集成測試、編譯和打包的工具。將新代碼持續(xù)集成到現(xiàn)有源代碼中有助于反映最終用戶在使用更新后的代碼時(shí)所經(jīng)歷的更改。Jenkins是被廣泛應(yīng)用的可靠的DevOps工具，用于獲取更新的源代碼并將構(gòu)建構(gòu)建為.exe格式。這些轉(zhuǎn)換是無縫進(jìn)行的，更新的代碼將打包并進(jìn)入下一階段，即生產(chǎn)服務(wù)器或測試服務(wù)器。

持續(xù)測試

一些開發(fā)人員在持續(xù)集成階段之前執(zhí)行持續(xù)測試階段。根據(jù)應(yīng)用程序代碼中的更新，可以圍繞DevOps生命周期中的持續(xù)集成階段重新定位此階段。在這個(gè)階段，對開發(fā)的軟件進(jìn)行不斷的Bug測試。使用Docker容器來模擬測試環(huán)境。通過自動(dòng)化測試，開發(fā)人員可以節(jié)省往常在手動(dòng)測試中浪費(fèi)的精力和時(shí)間。

自動(dòng)化測試生成的報(bào)告可改善測試評估過程，分析失敗的測試用例變得更加容易。經(jīng)過UAT（用戶接受測試）過程后，生成的測試套件更簡單且沒有Bug。TestNG，Selenium和JUnit是用于自動(dòng)化測試的一些DevOps工具。這些工具還可以在預(yù)設(shè)的時(shí)間線上安排測試用例的執(zhí)行。

質(zhì)量保證工程師（QA）可以使用這些工具對其他幾個(gè)代碼庫進(jìn)行并行測試。它確保了應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)功能完美和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。最后，被測試的代碼被重新發(fā)送到持續(xù)集成階段以更新源代碼。

持續(xù)反饋

持續(xù)測試和持續(xù)集成是確保應(yīng)用程序代碼持續(xù)改進(jìn)的兩個(gè)關(guān)鍵階段，而持續(xù)反饋是分析這些改進(jìn)的階段。開發(fā)人員可以在最終產(chǎn)品上評估這些修改的結(jié)果。最重要的是，測試這些應(yīng)用程序的客戶可以在此階段分享他們的經(jīng)驗(yàn)。在大多數(shù)情況下，DevOps生命周期的這一階段為應(yīng)用程序開發(fā)過程提供了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。及時(shí)評估反饋，開發(fā)人員開始著手進(jìn)行新更改。這樣，客戶反饋很快就能得到積極的回應(yīng)，這為發(fā)布軟件應(yīng)用程序的新版本鋪平了道路。

持續(xù)監(jiān)測

監(jiān)測應(yīng)用程序的性能對于應(yīng)用程序開發(fā)人員至關(guān)重要。在此階段，開發(fā)人員記錄有關(guān)應(yīng)用程序使用的數(shù)據(jù)，并持續(xù)監(jiān)測著每個(gè)功能?！胺?wù)器無法訪問”或“內(nèi)存不足”是可以在這個(gè)階段被解決的一些常見系統(tǒng)錯(cuò)誤。持續(xù)監(jiān)測有助于保持應(yīng)用程序中服務(wù)的可用性。

它還能確認(rèn)重復(fù)出現(xiàn)的系統(tǒng)錯(cuò)誤的威脅和根本原因。在這個(gè)階段，安全問題可以得到解決，還能自動(dòng)檢測和修復(fù)缺陷。與軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)相比，IT運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在這一階段的參與程度更高。他們的角色在監(jiān)視用戶活動(dòng)、檢查系統(tǒng)是否有異常行為以及跟蹤錯(cuò)誤的存在方面至關(guān)重要。

Sensu，ELK Stack，NewRelic，Splunk和Nagios是用于持續(xù)監(jiān)視的關(guān)鍵DevOps工具。這些工具可實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)、生產(chǎn)服務(wù)器和應(yīng)用程序性能的全面控制。在這些工具的幫助下，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以積極參與，以提高應(yīng)用程序的可靠性和生產(chǎn)率。當(dāng)在此階段檢測到重大問題時(shí)，應(yīng)用程序?qū)⒃贒evOps生命周期的所有早期階段快速重新運(yùn)行，這就是為何在這個(gè)階段找到解決各種問題的方法會(huì)變得更快的原因。

持續(xù)部署

通常來說，持續(xù)部署階段發(fā)生在持續(xù)監(jiān)視之前。但是，開發(fā)人員要確保這個(gè)階段在DevOps生命周期中始終處于活動(dòng)狀態(tài)，尤其是在應(yīng)用程序上線并開始接收大量流量之后。在此階段，最終確定的應(yīng)用程序代碼將被部署到生產(chǎn)服務(wù)器。

配置管理是這一階段的關(guān)鍵過程，它在所有服務(wù)器上執(zhí)行應(yīng)用程序代碼的精確部署，建立并管理應(yīng)用程序性能和功能條件的一致性。將代碼發(fā)布到服務(wù)器，為所有服務(wù)器安排更新，并且這些配置在整個(gè)生產(chǎn)過程中保持一致。Ansible、Puppet和Chef是用于配置管理的一些有效的DevOps工具，它們經(jīng)常執(zhí)行新代碼的快速和連續(xù)部署。

容器化工具用于通過配置管理過程實(shí)現(xiàn)連續(xù)部署。Vagrant是一種容器化工具，可在從開發(fā)和測試到階段和生產(chǎn)的不同環(huán)境中發(fā)展一致性。同樣，連續(xù)部署的可伸縮性由Docker等工具處理。這些工具通過復(fù)制和打包來自測試，登臺和開發(fā)階段的軟件耦合，消除了各種生產(chǎn)故障和系統(tǒng)錯(cuò)誤。最終，該應(yīng)用程序可以在不同的計(jì)算機(jī)上流暢運(yùn)行。

持續(xù)運(yùn)維

DevOps生命周期的最后一個(gè)階段是最短且最簡單的階段。持續(xù)運(yùn)維的目的是使發(fā)布的應(yīng)用程序和后續(xù)更新的過程自動(dòng)化。持續(xù)運(yùn)維中的開發(fā)周期更短，從而使開發(fā)人員能夠不斷加快該應(yīng)用程序的上市時(shí)間。

DevOps生命周期可交付成果

DevOps生命周期的每一個(gè)階段都由兩個(gè)共同因素控制：最大程度的自動(dòng)化和連續(xù)性。多功能工具取代了額外的步驟，大大縮短了檢測故障所需的時(shí)間。DevOps運(yùn)行在一個(gè)生命周期中，這個(gè)生命周期提供了軟件應(yīng)用程序的最佳版本。

最終產(chǎn)品使企業(yè)能夠恢復(fù)迅速開發(fā)的速度并同時(shí)改善用戶體驗(yàn)。

高投資回報(bào)率（ROI）簡化了成本控制，開發(fā)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以有機(jī)合作。

與持續(xù)部署解決方案相結(jié)合，將編程代碼發(fā)送到1000多臺生產(chǎn)服務(wù)器上是可行的。在DevOps生命周期中，有一些高級模式是為部署而設(shè)計(jì)的。類似的特性用于交付按需部署和審核。

隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，DevOps繼續(xù)以最高的質(zhì)量和速度發(fā)展。如今，它已成為全球數(shù)百萬公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅的戰(zhàn)略組成部分。

DevOPS生命周期顯然打破了團(tuán)隊(duì)合作的障礙。當(dāng)可以使用DevOps構(gòu)建負(fù)責(zé)任的業(yè)務(wù)環(huán)境時(shí)，無需進(jìn)行任何冗余的工作。

DevOps工具生成的報(bào)告提供了業(yè)務(wù)洞察力并增強(qiáng)了SDLC中的可見性。通過端到端的價(jià)值管理，DevOps系統(tǒng)地提高了交付速度。

有了DevOps，項(xiàng)目管理和規(guī)劃的任務(wù)將最終完成。DevOps既能應(yīng)用于大型企業(yè)，也能服務(wù)于中小企業(yè)。組織、安排、調(diào)整和跟蹤項(xiàng)目都變得更容易。DevOps生命周期的所有階段都保持完整的可跟蹤性。

大多數(shù)軟件開發(fā)人員都可以從DevOps提供的分支工具中受益。它可以高效地設(shè)計(jì)應(yīng)用程序UI和管理UX代碼、安全地開發(fā)和存儲(chǔ)項(xiàng)目數(shù)據(jù)。

由于代碼中的每次更改都會(huì)影響生產(chǎn)階段，因此用于自動(dòng)監(jiān)視和發(fā)布管理的工具分別有助于檢測錯(cuò)誤和模擬用戶響應(yīng)。

由于使用了單一的分布式版本控制工具，并且通過提供具有快速迭代自由度的高價(jià)值業(yè)務(wù)產(chǎn)品，工作流不會(huì)中斷。

使用DevOps包管理工具可以為軟件應(yīng)用程序創(chuàng)建可靠的供應(yīng)鏈。應(yīng)用程序及其依賴項(xiàng)被捆綁到容器中，容器將進(jìn)一步管理。開發(fā)人員可以通過安全的容器注冊表和存儲(chǔ)庫輕松地構(gòu)建代碼包。DevOps通過自動(dòng)化軟件開發(fā)管道加速了自由、不間斷的流程。

自動(dòng)化測試使團(tuán)隊(duì)可以完全接受DevOps生命周期的不同階段，因?yàn)檫@有助于維持高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量。編碼，驗(yàn)證，更改，構(gòu)建新代碼，甚至將它們集成到源代碼中都非常容易。

除了自動(dòng)化測試之外，還有代碼質(zhì)量分析、動(dòng)態(tài)分析安全測試和靜態(tài)分析安全測試等過程來收集重要的反饋并將其傳遞給開發(fā)人員和測試人員。這增強(qiáng)了開發(fā)和操作團(tuán)隊(duì)提高代碼質(zhì)量的能力。

關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施配置信息（密碼和登錄ID）的訪問受工具保護(hù)，這些工具將它們偽裝成秘密變量。為了獲得額外的安全性，DevOps提供了有限的訪問權(quán)限—只有經(jīng)過授權(quán)的用戶和進(jìn)程才能獲得訪問權(quán)限。

憑借其獨(dú)立的開發(fā)環(huán)境和更快的開發(fā)方法，DevOps成為技術(shù)市場的重要貢獻(xiàn)者。它是通過創(chuàng)建動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序來解決技術(shù)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)的最重要的工具集。由于這種方法給開發(fā)人員和用戶都能帶來好處，DevOps的采用率持續(xù)增加。國內(nèi)大廠如阿里、騰訊、華為、等都有自己的云端DevOps解決方案。

以開源和私有部署為主要特點(diǎn)的禪道項(xiàng)目管理軟件也已經(jīng)內(nèi)置了對Git、Subversion、Jenkins的集成，同時(shí)還提供了zentao ztf的自動(dòng)化測試框架，打通了項(xiàng)目管理工具和持續(xù)集成工具中間的溝壑，禪道與ZTF的結(jié)合貫穿整個(gè)DevOps生命周期。

盡管DevOps目前是在全球大多數(shù)企業(yè)的軟件開發(fā)項(xiàng)目的技術(shù)背景下進(jìn)行的，但在未來幾年，它將繼續(xù)在現(xiàn)代靜態(tài)網(wǎng)頁和動(dòng)態(tài)軟件應(yīng)用程序的開發(fā)中得到多樣化的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：Amol Muratkar.What is DevOps Lifecycle and How to Manage Yours ［OL］。（2020-03-26）https://dzone.com/articles/what-is-devops-lifecycle-how-to-manage-yours

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