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= 持续集成与部署（CI/CD） =

'''持续集成与部署'''（Continuous Integration and Deployment，简称 '''CI/CD'''）是现代软件开发中的关键实践，旨在通过自动化流程提高代码质量、加快交付速度并减少人工错误。本章节将详细介绍其核心概念、工具链及实际应用。

== 概念介绍 ==
持续集成（CI）是指开发人员频繁地将代码变更合并到共享主分支（如每天多次），并通过自动化构建和测试验证这些变更。持续部署（CD）则进一步自动化发布流程，确保通过测试的代码能够快速、安全地部署到生产环境。

核心目标：
* '''快速反馈'''：尽早发现集成错误。
* '''减少风险'''：小批量变更降低故障影响范围。
* '''自动化'''：减少人工干预，提升效率。

== 核心流程 ==
CI/CD 通常包含以下阶段：
1. '''代码提交'''：开发者推送代码到版本控制系统（如 Git）。
2. '''构建'''：编译代码并生成可执行文件。
3. '''测试'''：运行单元测试、集成测试等。
4. '''部署'''：将通过测试的代码发布到目标环境（如测试/生产环境）。

<mermaid>
graph LR
    A[代码提交] --> B[自动构建]
    B --> C[自动化测试]
    C --> D[部署到测试环境]
    D --> E[手动/自动批准]
    E --> F[部署到生产环境]
</mermaid>

== 工具链示例 ==
常用 CI/CD 工具包括：
* '''Jenkins'''：开源自动化服务器。
* '''GitHub Actions'''：与 GitHub 深度集成的 CI/CD 服务。
* '''GitLab CI/CD'''：内置在 GitLab 中的流水线工具。

=== Jenkins 示例 ===
以下是一个简单的 Jenkinsfile（声明式流水线）：

<syntaxhighlight lang="groovy">
pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                sh 'mvn clean package'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                sh 'mvn test'
            }
        }
        stage('Deploy') {
            steps {
                sh 'scp target/*.jar user@server:/path'
            }
        }
    }
}
</syntaxhighlight>

=== GitHub Actions 示例 ===
YAML 配置文件示例（.github/workflows/build.yml）：

<syntaxhighlight lang="yaml">
name: CI Pipeline
on: [push]
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Build with Maven
        run: mvn clean package
      - name: Run Tests
        run: mvn test
</syntaxhighlight>

== 数学建模 ==
在 CI 中，假设每次提交的构建成功概率为 <math>p</math>，则 <math>n</math> 次独立提交全部成功的概率为 <math>P = p^n</math>。频繁集成（小 <math>n</math>）可显著提高整体成功率。

== 实际案例 ==
'''案例：电商网站支付系统'''
* '''问题'''：手动部署导致版本不一致，回滚困难。
* '''CI/CD 解决方案'''：
  1. 代码提交触发自动化构建和测试。
  2. 通过后自动部署到预发布环境。
  3. 人工验收后一键发布到生产环境。
* '''结果'''：部署时间从 2 小时缩短至 15 分钟，错误率下降 70%。

== 最佳实践 ==
1. '''保持构建快速'''：超过 10 分钟的构建会降低开发效率。
2. '''测试全覆盖'''：单元测试、集成测试、端到端测试分层覆盖。
3. '''环境一致性'''：开发、测试、生产环境尽量一致。
4. '''监控与回滚'''：部署后实时监控，自动化回滚机制。

== 常见问题 ==
{| class="wikitable"
|-
! 问题 !! 解决方案
|-
| 构建失败频繁 || 优化测试用例，增加构建资源
|-
| 部署速度慢 || 使用容器化（如 Docker）减少环境差异
|-
| 生产环境配置泄露 || 使用密钥管理工具（如 Vault）
|}

== 扩展阅读 ==
* 蓝绿部署与金丝雀发布
* 基础设施即代码（IaC）与 CI/CD 结合
* 混沌工程在部署验证中的应用

[[Category:计算机科学]]
[[Category:面试技巧]]
[[Category:项目管理与开发]]