Che cos'è la CI/CD?

La CI/CD rientra nell'ambito DevOps (un termine che fa riferimento all'unione fra team operativi e di sviluppo) e combina le pratiche di integrazione e distribuzione continue. La CI/CD automatizza gran parte o tutti gli interventi manuali tradizionalmente necessari per portare nuovo codice da un commit in produzione, abbracciando le fasi di sviluppo, collaudo (compresi i test di integrazione, unitari e di regressione) e deployment, nonché il provisioning dell'infrastruttura. Grazie a una pipeline CI/CD, i team di sviluppo possono apportare modifiche al codice che vengono quindi testate automaticamente e sottoposte a push ai fini della distribuzione e del deployment. Metti in pratica la CI/CD nel modo corretto per usufruire di diversi vantaggi, fra cui la riduzione al minimo dei tempi di inattività e un rilascio più rapido del codice.

In un panorama tecnologico in continua evoluzione, l'integrazione e la distribuzione continue (CI/CD) sono più che semplici espressioni di tendenza: rappresentano infatti la base fondamentale per uno sviluppo moderno del software.

La CI/CD è essenziale perché automatizza il processo di sviluppo dalla programmazione al deployment. Questa automazione permette ai team di rilasciare nuove funzionalità e correzioni più rapidamente e con maggiore frequenza, migliorando la reattività del prodotto rispetto alle esigenze degli utenti. Grazie all'integrazione e al deployment continui, gli errori vengono rilevati in anticipo, riducendo in tal modo i tempi di inattività e migliorando la qualità del software.

La CI/CD garantisce inoltre cicli di feedback più brevi con gli stakeholder: un vantaggio per gli utenti, in quanto il prodotto finale viene distribuito solo se in linea con le loro aspettative. Nel complesso, si tratta di una pratica fondamentale per qualsiasi team che miri a strutturare un processo di sviluppo rapido e di alta qualità.

L'integrazione continua consiste nell'integrare tutte le modifiche al codice nel ramo principale di un repository di codice sorgente condiviso in modo precoce e frequente, nel testare automaticamente ogni modifica al momento del commit o del merge avviando automaticamente la compilazione. Grazie alla CI, errori e problemi di sicurezza possono essere individuati e risolti più facilmente e con largo anticipo durante lo svolgimento del processo di sviluppo.

Eseguendo di frequente il merge delle modifiche e attivando processi di test e validazione automatici, si riduce al minimo la possibilità di conflitti di codice, anche nel caso in cui diversi sviluppatori lavorino contemporaneamente alla stessa applicazione. Un vantaggio secondario è che non serve aspettare a lungo per ricevere una risposta e, se necessario, puoi risolvere i bug e i ticket di sicurezza mentre l'argomento è ancora fresco nella tua mente.

I processi di validazione più comuni iniziano con un'analisi statica che verifica la qualità del codice. Se il codice supera i test statici, le routine di CI automatizzate pacchettizzano e compilano il codice per sottoporlo a ulteriori test automatizzati. I processi di CI devono disporre di un sistema di controllo della versione in grado di monitorare le modifiche affinché sia possibile conoscere la versione del codice utilizzato.

La distribuzione continua è una pratica di sviluppo software che viene implementata in sinergia con la CI per automatizzare il provisioning dell'infrastruttura e il processo di rilascio delle applicazioni.

Una volta che il codice è stato testato e compilato nell'ambito del processo di CI, la CD interviene durante le fasi finali per garantire che venga pacchettizzato insieme a tutti gli elementi di cui necessita al fine di eseguirne il deployment in qualunque ambiente e in qualsiasi momento. La CD può coprire qualsiasi aspetto, dal provisioning dell'infrastruttura al deployment dell'applicazione all'ambiente di test o di produzione.

Grazie alla CD, il software viene sviluppato in modo tale da poterne eseguire il deployment nell'ambiente di produzione in qualsiasi momento. Successivamente, è possibile attivare i deployment manualmente o passare al deployment continuo, in cui l'esecuzione di ogni deployment viene anch'essa automatizzata.

Il deployment continuo permette alle organizzazioni di eseguire automaticamente il deployment delle proprie applicazioni, eliminando la necessità di un intervento umano. Grazie al deployment continuo, i team di DevOps stabiliscono in anticipo i criteri per il rilascio del codice e, una volta soddisfatti e validati tali criteri, si esegue il deployment del codice nell'ambiente di produzione. Ciò garantisce alle organizzazioni una maggiore agilità, che permettendo di fornire nuove funzionalità agli utenti in tempi più brevi.

Per quanto sia possibile implementare l'integrazione continua senza ricorrere alla distribuzione o al deployment continui, non si può eseguire la CD senza disporre già in partenza di una CI. Questo perché sarebbe estremamente difficile eseguire il deployment nell'ambiente di produzione in qualsiasi momento se non si conoscono approfonditamente i fondamenti della CI, come l'integrazione del codice in un repository condiviso, l'automazione di test e build e l'esecuzione quotidiana di tutte queste operazioni in varie fasi.

Una pipeline CI/CD è un processo automatizzato utilizzato dai team di sviluppo software per ottimizzare la creazione, il collaudo e il deployment delle applicazioni. L'acronimo "CI" identifica l'integrazione continua, in base alla quale gli sviluppatori eseguono di frequente il merge delle modifiche al codice in un repository centrale, riuscendo in tal modo a rilevare eventuali ticket già dalle prime fasi. L'acronimo "CD" si riferisce invece alla distribuzione o al deployment continuo, un processo che automatizza il rilascio dell'applicazione nell'ambiente previsto, rendendola subito disponibile a beneficio degli utenti. Questa pipeline è fondamentale per i team che mirano a migliorare la qualità del software e ad accelerare la distribuzione attraverso aggiornamenti regolari e affidabili.

L'integrazione di una pipeline CI/CD nel flusso di lavoro riduce significativamente il rischio di errori nel processo di deployment. L'automazione di build e test permette di individuare e correggere tempestivamente i bug, mantenendo un software di alta qualità.

Che cosa si intende per test continui?

I test continui rappresentano una prassi di collaudo del software, in base alla quale i test vengono eseguiti continuativamente per individuare i bug non appena vengono introdotti nella codebase. Generalmente, in una pipeline CI/CD, i test continui vengono eseguiti automaticamente e ogni modifica del codice attiva una serie di test per garantire che l'applicazione continui a funzionare come previsto. In questo modo è possibile individuare eventuali problemi all'inizio del processo di sviluppo e impedire che diventino sempre più difficili da contrastare e onerosi da risolvere. Inoltre, i test continui possono offrire un prezioso feedback agli sviluppatori riguardo alla qualità del loro codice, aiutandoli a rilevare e a risolvere potenziali problemi prima del rilascio nell'ambiente di produzione produzione.

All'interno della pipeline CI/CD vengono eseguiti test continui di vario tipo. Ecco qualche esempio:

• Test delle unità, che controllano che le singole unità di codice funzionino come previsto
• Test di integrazione, che verificano il funzionamento congiunto dei vari moduli o servizi all'interno di un'applicazione
• Test di regressione, che vengono eseguiti dopo la correzione di un bug per evitare che si ripresenti

Esistono otto principi fondamentali inerenti alla CI/CD che offrono la massima efficienza nel ciclo di sviluppo software. Tali principi fanno riferimento a varie fasi, dallo sviluppo fino al deployment. Crea la tua pipeline facendo riferimento a queste regole per migliorare il flusso di lavoro DevOps e la distribuzione del software:

1. Un unico repository per il codice sorgente
   La gestione del codice sorgente (SCM), che ospita tutti i file e gli script necessari per creare le build, è fondamentale. Il repository deve contenere tutti gli elementi necessari ai fini dello sviluppo, come il codice sorgente, la struttura del database, le librerie, i file delle proprietà e il controllo della versione, senza contare gli script di test e quelli necessari per creare applicazioni.

2. Controlli frequenti al ramo principale
   Integra il codice nel trunk, nel ramo principale o nel ramo master, ovvero adotta lo sviluppo basato su trunk, sin da subito e di frequente. Evita i rami secondari e lavora solo su quello principale. Utilizza piccoli segmenti di codice ed eseguine il merge nel ramo il più frequentemente possibile. Non eseguire il merge di più di una modifica alla volta.

3. Build automatizzate
   Gli script devono includere tutti gli elementi necessari per creare la build a partire da un singolo comando. Ciò include i file del server web, gli script del database e il software applicativo. I processi di CI devono pacchettizzare e compilare automaticamente il codice in un'applicazione utilizzabile.

4. Build autodiagnostiche
   La CI/CD necessita di test continui. Gli script di test devono garantire che, se un test non viene superato, l'intero processo di sviluppo venga considerato non riuscito. Utilizza script di test statici pre-compilazione per verificare l'integrità, la qualità e la conformità della sicurezza del codice. Solo il codice che supera i test statici deve essere incluso nella build.

5. Iterazioni frequenti
   Più commit nel repository si traducono in un minor numero di posizioni da cui possono emergere conflitti. Implementa iterazioni piccole e frequenti anziché apportare modifiche significative. In questo modo, è possibile annullarle facilmente in presenza di problemi o di conflitti.

6. Ambienti di test stabili
   Il codice deve essere testato in una versione clonata dell'ambiente di produzione. Non è possibile testare il nuovo codice nella versione in produzione attiva. Crea un ambiente clonato che sia il più aderente possibile a quello reale. Utilizza script di test rigorosi per rilevare e identificare i bug eventualmente sfuggiti al processo di test pre-compilazione iniziale.

7. Massima visibilità
   Ogni sviluppatore deve essere in grado di accedere agli ultimi eseguibili e di visualizzare qualsiasi modifica apportata al repository. Le informazioni contenute nel repository devono essere visibili a tutti. Utilizza il controllo della versione per gestire i passaggi di consegne in modo che gli sviluppatori sappiano qual è l'ultima versione. Massima visibilità vuol dire che tutti possono monitorare i progressi e individuare i potenziali problemi.

8. Deployment prevedibili in qualsiasi momento
   I deployment devono essere fluidi e a basso rischio, al punto tale da poter essere eseguiti agevolmente dal team in qualsiasi momento. I processi di test e verifica della CI/CD devono essere rigorosi e affidabili, dando al team la certezza di eseguire il deployment degli aggiornamenti in ogni momento. Deployment frequenti che incorporano modifiche limitate comportano inoltre dei rischi inferiori e se ne può eseguire il rollback con facilità.

Le aziende e le organizzazioni che adottano la CI/CD tendono a riscontrare molti cambiamenti positivi. Ecco alcuni dei potenziali vantaggi che derivano dall'implementazione della CI/CD:

• Utenti e clienti più soddisfatti: meno bug ed errori entrano in produzione, migliore sarà la fruizione da parte di utenti e clienti. Maggiori sono la soddisfazione e la fiducia del cliente, migliore sarà la reputazione della tua organizzazione.

• Time-to-value più breve: quando il deployment può essere eseguito in qualsiasi momento, è possibile proporre sul mercato nuovi prodotti e nuove funzionalità più velocemente. I costi di sviluppo diminuiscono, e un tempo di realizzazione inferiore permette al tuo team di dedicarsi ad altro. I clienti ottengono risultati più velocemente, un fattore prezioso per la tua azienda dal punto di vista competitivo.

• Meno interventi urgenti: testare il codice con maggiore frequenza, in batch più piccoli e nelle prime fasi del ciclo di sviluppo può ridurre notevolmente le simulazioni di incidenti. Ciò si traduce in un ciclo di sviluppo più fluido e in meno preoccupazioni per il team. I risultati sono più prevedibili ed è più facile trovare e correggere i bug.

• Sempre al passo con le scadenze: rimuovere i colli di bottiglia dei deployment e rendere prevedibili questi ultimi può aiutarti ad avvicinarti alle scadenze più importanti con maggiore sicurezza. Suddividere il lavoro in segmenti più piccoli e gestibili permette di rispettare le tempistiche e di monitorare i progressi. Questo approccio garantisce tutto il tempo necessario per monitorare i progressi complessivi e fissare le date di scadenza per il completamento di un prodotto o servizio con maggiore accuratezza.

• Più tempo a disposizione per gli sviluppatori: aumentando i livello di automatizzazione del processo di deployment, il team può dedicarsi a progetti più gratificanti. Si stima che gli sviluppatori trascorrano tra il 35% e il 50% del loro tempo a testare, convalidare ed eseguire il debugging del codice. Automatizzare questi processi migliora l'esperienza d'uso degli sviluppatori e ne incrementa significativamente la produttività.

• Commutazioni di contesto meno frequenti: ottenere feedback in tempo reale sul codice permette agli sviluppatori di dedicarsi a una sola attività alla volta e riduce al minimo il loro carico cognitivo. Lavorando a piccole sezioni di codice che vengono testate automaticamente, gli sviluppatori possono eseguire rapidamente il debugging a mente ancora fresca. Trovare i bug è più facile per via della minor quantità di codice da sottoporre a revisione.

• Meno rischio di burnout: gli studi dimostrano che la CD riduce in modo misurabile lo stress da deployment e il burnout del team. Frustrazione e logoramento sono meno frequenti quando si lavora con i processi di CI/CD. I dipendenti sono più felici e in salute e il rischio di burnout è minore.

• Recupero più rapido: la CI/CD semplifica la risoluzione dei problemi e agevola un recupero più rapido dagli incidenti, riducendo il tempo medio di risoluzione (MTTR). Le pratiche di deployment continuo comportano frequenti aggiornamenti software di piccole dimensioni, ragion per cui gli eventuali bug sono più facili da individuare. Gli sviluppatori hanno la possibilità di correggerli velocemente o di eseguire il rollback della modifica in modo che il cliente possa tornare al lavoro rapidamente.

La CI/CD è una pratica fondamentale all'interno del framework DevOps. Permette di colmare il divario tra sviluppo (Dev) e operazioni (Ops) attraverso l'automazione e i processi continui. Automatizzando le fasi di sviluppo, test e deployment, la CI/CD permette di rilasciare build affidabili in tempi più brevi. Per questo motivo, è profondamente coerente con gli obiettivi di DevOps, ovvero migliorare la collaborazione, l'efficienza e la qualità del prodotto.

Quale componente indispensabile del DevOps e dello sviluppo software moderno, la CI/CD sfrutta una piattaforma appositamente creata per incrementare la produttività, aumentare l'efficienza e ottimizzare i flussi di lavoro attraverso l'automazione, i test e la collaborazione. Ciò è particolarmente vantaggioso in presenza di applicazioni scalabili, in quanto permette di semplificare la complessità del processo di sviluppo. Inoltre, l'integrazione della CI/CD con altre pratiche DevOps, come il miglioramento delle misure di sicurezza nelle prime fasi del processo di sviluppo e il rafforzamento dei cicli di feedback, consente alle organizzazioni di superare i silo di sviluppo, scalare le operazioni in modo sicuro e massimizzare i vantaggi della CI/CD.

Questa integrazione permette ai team di sviluppo, sicurezza e attività operative di lavorare in modo più coeso, ottimizzando il ciclo di sviluppo software. Inoltre, favorisce una cultura incentrata sul miglioramento continuo.

Per soddisfare tutti i requisiti fondamentali di un flusso di lavoro completo di CI/CD, molte piattaforme di CI si affidano a integrazioni con altri strumenti. Molte organizzazioni devono gestire toolchain costose e complicate in modo da poter disporre di funzionalità CI/CD complete. Spesso è necessario un SCM esterno, come Bitbucket o GitHub, e connettersi a uno strumento di test separato che si colleghi allo strumento di CI, e quindi a catena a uno strumento di deployment come Chef o Puppet, e inoltre a vari strumenti di sicurezza e monitoraggio.

Invece di dedicarsi unicamente allo sviluppo di software di qualità, le organizzazioni devono anche mantenere e gestire una toolchain complicata. GitLab è un'applicazione singola adatta all'intero ciclo di sviluppo di DevSecOps, in quanto soddisfa tutti i requisiti fondamentali per la CI/CD in un unico ambiente.