持续集成工具的选择

持续集成(continuous integration)作为敏捷编程的基石现在已经被绝大多数的开发团队所广泛采用。而持续集成的工具现如今也是百花齐放,各有千秋,本文主要对比了在Java领域中比较常见的几种CI server(因为公司要求统一整个公司的CI server)。如果想了解更多的工具,可以看这里:http://confluence.public.thoughtworks.org/display/CC/CI+Feature+Matrix,这个网页集中了决大多数比较流行的CI server,但是我发现很多的内容已经落后于实际产品的功能了,所以如果要对比的话,可能要实际到产品的站点去看一下,最好还是下载下来运行起来看。在本文中,我主要针对以下几种CI Server作对比,这也是公司里各个项目组目前自行选用的(版本有点多,国内的多选用了一些open source的,而老外那边用得比较多的是商用版本,CruiseControl和TeamCity是我加的,因为名气非常大。):CruiseControl (http://cruisecontrol.sourceforge.net/)Hudson (https://hudson.dev.java.net/)LuntBuild (http://luntbuild.javaforge.com/)TeamCity (http://www.jetbrains.com/teamcity/)AntHill Pro (http://www.anthillpro.com/)Bamboo (http://www.atlassian.com/software/bamboo/)QuickBuild (http://www.pmease.com/)在持续集成领域,OpenSource的CruiseControl和LuntBuild可谓老牌了,尤其是CruiseControl,出自thoughtworks,这可是Martin Fowler的老巢啊。Hudson作为OpenSource里持续集成的后起之秀,现在已经赶超了这两个前辈,目前恐怕是使用最多的一个CI Server了。而后面4个是商用的CI Server,其中TeamCity是来自jetbrains的,jetbrains是开发著名的IDE IntelliJ的公司。Bamboo则是开发著名的Bug Tracking工具Jira和Wiki Confluence的公司atlassian公司出品的。AntHill也属于Continuous Integration界的元老,QuickBuild则是LuntBuild的商业版本,我在下面重点考量的是QuickBuild,因为LuntBuild好像现在更新较慢了,而且QuickBuild现在好像也有了免费的所谓的Community Edition,功能齐全,只是配置数有所限制。在这些商业版本中,TeamCity应该是目前市场占有率最高的。由于公司里比较倾向使用商业版本的服务器,所以我重点比较的是后4种,捎带比较了一下CruiseControl和Hudson。TeamCity和QuickBuild都有各自的免费版本,有兴趣的也可以去看看。

功能对比CI Server在本质上就是一个定时调度器。我们配置一系列的项目,然后设定一个定时器,让它干一些活,然后通知大家。所以很多公司都使用所谓Home-made的工具,用cron+Ant/Maven来做持续集成,这个就已经可以达到CI的最简单的功能了。而使用工具,就是我们除了基本的编译和通知功能以外,我们还有很多其它的需求,在我们公司里,选择CI Server主要考虑以下几点:便于公司的统一管理(大约有200+ Projects需要统一管理)对于项目本身进行流程管理: Daily Build -> QA Build -> Release Build和公司AD(Active Directory)的连接以对用户进行权限管理Continuous Testing的支持,即对于项目的Test要能产生出详尽的报告以及收集Test的统计数据以作为项目的分析和考量Continuous Code Quality Analysis的支持,即能处理项目产生的Coverage报告,Code的static analysis报告,并且能收集这些报告的统计数据以作项目的分析和考量与SCM工具的集成,我们公司主要有三种VCS,ClearCase, Subversion和StarTeam与其它工具的集成,如bug tracking工具,IDE集成等等。首先,我们从安装的角度来查看一下安装CI安装是我们开始的第一步,同时也对各个CI server都有了初步的印象。按照各自的手册,很快就装好了,我基本上选择的是Standalone的版本,就是不配置数据库,使用自带的,也不deploy到Tomcat或者其它容器,这点,基本上每个CI Server都非常简单。所以也没看出什么好坏来。这里不得不提一下AntHill,有点小家子气,要download还得提交一个request,然后才能下载,安装,有点烦。

配置项目在大多数的CI Server中,绝大部分都是以Project或者Project Group来进行管理,只有LuntBuild和QuickBuild比较另类,它们使用了Configuration这个术语,意即一个配置。在配置一个典型的项目的时候,即只处理基本的一个流程:CheckOut, Build, Publish Artifacts,这些工具都完成的非常好,也非常简单,我使用下来,觉得TeamCity的导航最方便,一目了然。而LuntBuild和QuickBuild在这方面稍显人性化不足,这两个工具都没有使用wizard的模式。下面,我接着实验配置50个测试项目,这也就开始考验一个CI Server的管理能力了(因为我们项目较多)。使用下来,我发现QuickBuild对于我而言,最实用。因为它使用Configuration而不是Project,并且QuickBuild是这些CI Server中唯一支持树状结构配置的。我可以把Configuration配置成Team A, Team B …,然后根据实际情况,对每个Team配置任意多个子节点,孙节点(注意,Configuration的数目在QuickBuild的Community Edition里是要限制的,好像是最多16个),另外,QuickBuild的继承关系使用起来也非常方便,如果要管理一个大型的CI Server,没有这种继承对我而言简直是一种折磨。比如说用hudson来配置50个项目,我折腾了大半天,而用QuickBuild来,我大约只用了一个小时,我实际配置的Configuration(含有实际step定义的)只有3个,其它的都是继承下来,然后修改了一下参数而已,而如果我们需要批量修改一系列的configurations的时候,则由于有继承关系,通常我们只要去修改一下父节点的设置就可以了。TeamCity支持Project Group的概念,类似于一种树形,但是还不完备,它只能分成两级关系,即Project Group和Project。另外QuickBuild所拥有的继承的功能,在别的CI里没有看到过,有的只是象TeamCity类似的copy project的功能。而QuickBuild在复制的能力上远远胜过其它的CI Server,它可以整个子树拷贝,这也就意味着,我可以配置一个公司用的template configuration树,然后复制出A部门,B部门,C部门,等等等等。对于不同项目之间的区别则通过变量来控制,赞一个。TeamCity在配置的方便上真得是没话说,非常直观,最酷的是象JUnit,NUnit这样的Tests,连Ant脚本都不需要写了,它直接就可以找出项目里的unit tests,这个在其它的工具里也没有看到过。至于CruiseControl,Hudson,Bamboo等则是中规中矩,无甚亮点。这个环节,QuickBuild和TeamCity胜出。另外配置一个项目要配的就是项目持续集成的流程管理,在我们这里,基本上是这样一个流程: Daily Build -> QA Build -> Integration Build -> Release Build。所谓Daily Build,顾名思义,就是每天一次的,由development team管理以保证项目的顺畅执行,然后经过一段时间后,development team要提交到QA那边进行测试,通常是2个星期到一个月左右,随项目大小不等,QA测试结束之后,如果没有重大的问题,则提交作Integration Test,以保证在模拟的实际环境中能正常工作,最后,如果没有什么问题的话则作Release Build以形成发布版本。对于公司里有一些Team使用敏捷编程的,则需要增加所谓的Commit Test Build,也就是developer在作每一个checkin的时候自动触发一个build,以保证build不会被这个checkin破坏(包括不会破坏unit tests和code quality)。这也是所谓的要作continuous testing和continuous code quality analysis,这些都是通过利用JUnit, NUnit,CheckStyle, PMD,Cobertura,FxCop等工具来实现的。我们在后面也会讲到,这里略过。这个环节里,个人比较喜欢AntHill Pro和QuickBuild,这两个工具都是比较强调流程的,尤其是AntHill Pro更是将其作为卖点。AntHill Pro以工作流的模式来定义这个流程,一个项目可以定义多个的workflow,对应于我们的case,就是定义Daily Build的workflow,定义QA Build的workflow,等等,然后在作promote的时候,通过选择不同的workflow来达到目的。而QuickBuild则是利用已有的configuration的概念,定义不同的Configuration,然后在Configuration的setting里定义一个或多个要promote的configurations。要作promote的时候,则通过点击某个build的promote按钮将其promote到指定的configuration上去,也很方便。使用AntHill的模式,概念上很清晰,因为我们要作的是流程管理嘛,所以workflow会听起来比较容易接受。而QuickBuild则是把它绑定在Configuration上,使用起来比较简单,但是找起来要费点事,至少对于我而言是这样。Hudson也有类似的流程管理,但是它是自动的,而promote在我们这里是需要人来作review的,也就是说要人去参与,判断究竟使用哪个版本来promote,所以在我们这里,不是很合适。在配置项目这个环节里,个人感觉QuickBuild比较灵活,既可以做到很简单的配置,也可以做到非常复杂的配置,而且配置起来方便性非常好。只是术语与其它的CI Server有些不同,需要熟悉一下。Build功能CI Server最重要的就是Build本身的功能,包括SCM的连接,用户的权限管理,Build工具的支持。首先我们来看看SCM的支持。

SCM支持在这些CI Server中,AntHill Pro和Hudson支持的种类最多,尤其是Hudson,基本上市面上的SCM都有所支持。对于象比较常见的Subversion,CVS,ClearCase,StarTeam,SourceSafe等,各家都已经支持了。而在上一项目中表现较好的QuickBuild,则属于在SCM里支持最少的一家,它还不支持git,Team Foundation Server,这个目前已经很流行的两种SCM,实在有些遗憾。不过瑕不掩瑜,QuickBuild在支持SCM的时候,由于使用变量的支持,却是多家CI Server中最灵活的一家,它可以使用变量来配置SCM的URL,而其它的,则是通过定义一个基本的URL,然后针对不同项目来定义各自的SCM repository。而QuickBuild还有一个它自有的QuickBuild Repository,用于在不同的Configuration中传递artifacts,实际用起来也很方便,比如说我们在一个项目里要用到别的项目的artifacts,那么就可以定义一下这个repository。当然,这个功能也可以通过Maven的repository来完成来达到相同的目的。TeamCity也提供了类似的机制,只不过TeamCity的Repository其实就是一个Ivy的扩展。SCM的数据在这些CI Server中都有体现,从每一个Build的change sets到历史统计。说明现在大家都很重视对于这些数据的收集和分析。其中TeamCity能直接从Web页面上直接调用IDE来打开这些改动的文件是一大亮点,毕竟是做IntelliJ的公司啊。

用户管理这个基本上是每个CI Server的必备功能了,基本上都是既可以用内置的数据库管理(Hudson好像没用数据库),又可以连接LDAP服务器。我只是简单测试了一下,没有深入,也就没有什么发言权了。

Build的Dependencies管理 (Dependent Builds)在实际的项目中,我们常常会出现项目之间的依赖关系,比如说A项目依赖于B项目,B项目依赖于C项目。所以当我们要编译A项目的时候,我们需要先编译C项目,然后编译B项目,最后再来编译A项目,这样做的好处显而易见,就是保证我们总是使用最新开发的code来编译一个版本,如果发生了什么问题,我们也可以很容易的知道究竟是哪个项目break了整个build的流程。这个功能基本上所有的这些CI Server都有提供,而能力各有千秋。TeamCity在这里属于最弱的一个,它只能通过定义Ivy来达到Artifacts在不同项目中的依赖管理,而AntHill Pro,Bamboo和QuickBuild则都有提供两种类型的dependency管理,即artifacts和项目本身的依赖管理。不过TeamCity却有另外的杀手锏,就是导入项目的功能,它支持从IntelliJ的项目,Maven的项目中直接导入创建这种依赖关系。分布式Build Pool由于公司的项目繁多,平台繁多,对于一个项目需要分布到不同的平台去编译,测试,这时候就需要建立一个Build Pool了,基本上上述各家的CI Server都已经支持了这种分布式的build pool,其实质是利用了grid computing技术来进行管理。也就是一个build server带上一群的build agent,然后把build的任务分布到不同的agent上去执行。在这里不得不再赞一个QuickBuild了(呵呵,这个QuickBuild好像给人惊喜不断啊),其实QuickBuild的agent与其它家的倒没什么不同,只不过就是一个computing unit,关键在于QuickBuild里配置一个configuration,它使用了step的概念(这个QuickBuild的术语倒是不少嘛),这个step在AntHill Pro里也存在,关键在于这个step是可以分布的,也就是说,我配置一个项目的时候,可以定义一系列并行的分布式的step,这样对于管理和收集artifacts非常方便,我们可以定义Test On Windows, Test On Mac, Test On Linux,然后设置一下运行这些step的时候需要什么类型的agent,QuickBuild就可以把这些任务分布到这些平台的agents上去运行了。而其它家的可能是因为收费的方式,象TeamCity,一个build只能在一个agent上运行,我如果要做到同样的效果,就需要定义出三个项目,然后让这三个项目在不同的agents上运行,最后,还要再定义一个项目,让这个项目去收集它们的artifacts,非常麻烦。Bamboo和AntHill也类似于TeamCity。而Hudson在这块的能力很弱,个人感觉不如其它的产品强大,而且使用起来也更复杂一些。Report功能和统计上述各家CI SERVER都提供了Report的功能和统计的功能,在这个领域里,Hudson毫无悬念的是支持报告类型最多,最全的(谁叫咱OpenSource呢,有的是人开发)。Bamboo属于支持报告类型最少的,不过也有很多第三方的plugin供选择。我们所关心的几个reports都有被各家支持,其中QuickBuild的report给我的感觉最华丽,不过好像是参考google analytics来的,从界面上看和analytics简直就是一个翻版。在使用上,QuickBuild和TeamCity的最方便,直接点报告中的链接就可以作一些过滤。在统计信息方面,各家对tests的统计都非常完备,这也从一个侧面反应出test driven现在那是深入人心啊。在支持Test Driven方面,TeamCity是力拔头筹,得益于开发IntelliJ的经验,TeamCity不仅可以自动寻找出项目中的unit tests(你不用在Ant脚本里调用junit task,或者在Maven里调用surefire),而且对于上次运行失败的test cases,它可以在下次build中自动先运行,这样就可以避免一个build运行了很久才发现上次失败的test还没有被更正过来呢,强。另外,要提一下的是QuickBuild中那个Build的Dashboard我非常喜欢,对于一个项目当前的状况可以一目了然,有多少个tests成功了,多少失败了,多少被fix了,多少还没有fix,总之,信息很丰富,不过就是配置起来有点复杂,需要我去一个报告一个报告去加step,如果能做到TeamCity的程度,简直就是完美了。对于其它的CI Server则是亮点不多(其实也很强,只不过是对比而言,我觉得TeamCity和QuickBuild更强,更好)。与第三方工具的集成在与第三方工具的集成中,Hudson遥遥领先,是所有CI Server里Plugin最多的。可以和FaceBook,Google Calendar,Twitter,反正基本上你能想到的,它都有。不过对于我们而言,好多Plugin没有太大的价值。Bamboo在与它自己的几个产品中集成度也非常好,比如说Jira,Wiki,Clover等。这几个我们公司都有用到,在这点上非常理想。

价格不得不考虑一下价格的因素,好像记得有人说过,Price is nothing, but price is everything,尤其在这个金融危机的年代里。这点,勿庸置疑,OpenSource永远是最好的。而在商用的这几个里QuickBuild最便宜,它使用的是Site License,一个Site收$2999,AntHill最贵,我询问了一下,按我的配置,随便搞搞就要$10000了,TeamCity的入门也很便宜,$1999带3个agents,可是针对我们的情况,算了一下也要上$8000了(它是按agent收费的),Bamboo也很贵,按照它的功能而言,我觉得性价比不是很好。

总结综合各方面因素的考虑,我们最终选择了QuickBuild,虽然这个产品名声不是很大,不过想想它的客户中,不乏象Cisco,HP这样级别的公司,应该还是可以值得信赖的吧。另外就是我们使用下来觉得它还是拥有诸多亮点,对于我们的统一管理来说,可谓是方便至极。另外价格方面考虑也很不错。当然如果你的团队不是很大,那么选择QuickBuild的Community Edition和TeamCity的Professional Edition都是非常值得的,这两者都是免费的,而且QuickBuild的Community Edition功能没有任何裁剪,只是限制了一下configuration的数目,非常适合要求比较高而项目不是很多的团队。

软件开发企业每天会有大量的软件项目进行开发。Teambition是一款敏捷开发工具,被广大TMT企业用作敏捷项目中。

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