CI/CDとは？

CI/CDはDevOps（開発チームとオペレーションチームを合わせたもの）に属し、継続的インテグレーションと継続的なデリバリーのプラクティスを組み合わせたものです。CI/CDは、ビルド、テスト（統合テスト、単体テスト、リグレッションテストを含む）、デプロイフェーズ、インフラストラクチャのプロビジョニングなど、コミットから本番環境にいたるまで新しいコードを取得するために従来介入が必要とされていた手作業の大部分またはすべてを自動化します。CI/CDパイプラインを使用する場合、開発チームがコードに変更を加えることができ、その後、コードは自動的にテストされ、デリバリーとデプロイのためにプッシュされます。CI/CDを適切に行うことで、ダウンタイムが最小限に抑えられ、コードのリリースも速くなります。

今日の目まぐるしく変わる技術環境において、継続的インテグレーションと継続的なデリバリー（CI/CD）はただ業界で流行っている言葉というわけではなく、最新のソフトウェア開発プロセスの重要な基盤となっています。

CI/CDが重要なのは、コーディングからデプロイまで、ソフトウェア開発プロセスを自動化するからです。この自動化により、チームは新機能や修正をより速く、より頻繁にリリースでき、ユーザーのニーズに対する製品の応答性を高めることが可能となります。継続的にインテグレーションとデプロイを行うことで、エラーを早めに検出でき、ダウンタイムが短縮され、ソフトウェア品質が向上します。

また、CI/CDを利用することで、ステークホルダーとの迅速なフィードバックループが可能になり、ユーザーの期待に応えられる製品が最終的にできあがることが保証されます。総合的に見て、CI/CDは高速で高品質なソフトウェア開発を目指すチームにとって、基盤となるプラクティスだと言えます。

継続的インテグレーションとは、すべてのコード変更を共有ソースコードリポジトリのmainブランチに早い段階で頻繁に統合し、コミットやマージ時に各変更を自動的にテストし、自動的にビルドを開始するプラクティスのことです。継続的インテグレーションを行うことで、エラーやセキュリティの問題をより簡単に、開発プロセスのかなり早い段階で特定し、修正できます。

頻繁に変更をマージし、自動テストと検証プロセスをトリガーすることで、同じアプリケーションで複数のデベロッパーが作業している場合でも、コードの競合が生じる可能性を最小限に抑えられます。二次的な利点は、長い間回答を待つ必要がなくなり、必要であれば、そのトピックがまだ記憶に新しいうちにバグやセキュリティ問題を修正できることです。

一般的なコード検証プロセスは、コードの品質を検証する静的なコード分析から始まります。コードが静的テストに合格すると、さらなる自動テストを行うために、自動化されたCIルーチンがコードをパッケージ化し、コンパイルします。CIプロセスには、使用されているコードのバージョンを確認できる、変更を追跡するバージョンコントロールシステムが必要です。

継続的なデリバリーは、CIと連携してインフラストラクチャのプロビジョニングとアプリケーションのリリースプロセスを自動化するソフトウェア開発プラクティスです。

CIプロセスの一環としてコードのテストとビルドが行われると、最終ステージでCDがそれを引き継ぎ、いつでも、どのような環境にでもデプロイできるよう、必要なものすべてを含めてコードをパッケージ化します。CDは、インフラストラクチャのプロビジョニングから、アプリケーションのテスト環境または本番環境へのデプロイまで、すべてに対応できます。

CDを利用すると、いつでも本番環境にデプロイできるようにソフトウェアが構築されます。その後、手動でデプロイを開始するか、またはデプロイも自動化される継続的デプロイに移行できます。

継続的デプロイを利用することで、アプリケーションを自動的にデプロイできるようになり、人が介入する必要がなくなります。継続的デプロイを利用する場合、DevOpsチームは事前にコードのリリース基準を設定し、その基準が満たされて検証が完了すると、本番環境にコードがデプロイされます。これにより組織はより機敏になり、新機能をより迅速にユーザーに提供することができます。

継続的なデリバリーやデプロイなしに継続的インテグレーションを行うこともできますが、CIがすでに確立されていなければ、実際にCDを作成することはできません。これは、コードを共有リポジトリに統合したり、テストやビルドを自動化したり、日常的に小規模に実行したりするなど、CIの基礎を練習していない場合本番環境にデプロイすることが常に非常に困難になるためです。

CI/CDパイプラインは、ソフトウェア開発チームがアプリケーションの作成、テスト、デプロイの合理化のために使用する自動化プロセスです。「CI」は継続的インテグレーションを表しており、開発者はコードの変更を頻繁に中央リポジトリにマージして問題を早期に検出できます。「CD」とは継続的なデプロイまたは継続的なデリバリーを指し、アプリケーションの意図された環境へのリリースを自動化し、ユーザーがすぐに利用できるようにします。このパイプラインは、定期的な信頼性の高いアップデートを通じてソフトウェアの品質を向上させ、デリバリーを迅速化することを目指すチームにとっては不可欠です。

CI/CDパイプラインをワークフローに統合すると、デプロイプロセスのエラーリスクが大幅に軽減されます。ビルドとテストを自動化することで、バグを早期に検出して迅速に修正し、高品質なソフトウェアを保持することができます。

継続的なテストとは？

継続的なテストは、コードベースに導入後すぐにバグを特定するためのテストを継続的に実行するソフトウェアテストの方法です。CI/CDパイプラインにおいて継続的なテストは通常自動的に行われ、コードの変更ごとにトリガーされる一連のテストがアプリケーションが期待どおりに動作しているかどうかを確認します。これにより開発プロセスの早い段階で問題を特定できるため、修正がより困難になる開発の後半まで問題に気付かずにコスト高になるような状況を未然に防ぐことができます。継続的なテストはコード品質に関する貴重なフィードバックを開発者に提供し、本番環境にリリースされる前に潜在的な問題を特定して対処するのに役立ちます。

継続的なテストでは、さまざまなタイプのテストがCI/CDパイプライン内で実行されます。テストには次のようなものがあります。

• ユニットテスト：個々のコードユニットが期待どおり機能することを確認
• インテグレーションテスト：アプリケーション内の異なるモジュールやサービスがどのように連動するかを検証
• 回帰テスト：バグの修正後、特定のバグが再発生しないようにするために実行

CI/CDには、開発ライフサイクルの最大限の効率を確保するのに役立つ8つの基本的な要素があり、開発とデプロイ両方に広がっています。DevOpsワークフローとソフトウェアデリバリーの改善のため、パイプラインにはこれらの基本要素を含めるようにしましょう。

1. 単一のソースリポジトリ
   ビルドを作成するのにすべてのファイルとスクリプトを格納するソースコード管理（SCM）は不可欠です。リポジトリには、ビルドに必要なものがすべて含まれている必要があります。 これには、ソースコード、データベース構造、ライブラリ、プロパティファイル、バージョン管理などがあります。また、アプリケーションをビルドするためのテストスクリプトとスクリプトも含める必要があります。

2. mainブランチの頻繁なチェックイン
   trunk、mainline、masterブランチ（トランクベースの開発）にコードを早期かつ頻繁に統合します。subブランチは避け、mainブランチのみで作業します。コードの短いセグメントを使用し、できるだけ頻繁にブランチにマージします。一度に複数の変更をマージしないようにしてください。

3. 自動化ビルド
   スクリプトには、単一のコマンドからのビルドに必要なものがすべて含まれている必要があります。これにはウェブサーバーファイル、データベーススクリプト、アプリケーションソフトウェアが含まれます。 CIプロセスはコードを自動的にパッケージ化し、使用可能なアプリケーションにコンパイルする必要があります。

4. セルフテストのビルド
   CI/CDは継続的なテストを必要とします。スクリプトのテストが失敗した場合、ビルドも失敗することになります。静的なプリビルドテストスクリプトを使用して、コードの完全性、品質、セキュリティコンプライアンスを確認してください。静的テストをビルドに渡すコードのみを許可するようにします。

5. 頻繁なイテレーション
   リポジトリへ複数のコミットを行うことで潜在的な競合を減らすことができます。大規模な変更ではなく、将暉ので頻繁なイテレーションを行います。これにより、問題や競合があった場合も変更を簡単にロールバックすることができます。

6. 安定したテスト環境
   コードは、本番環境のクローンバージョンでテストする必要があります。実際の本番環境バージョンで新しいコードをテストすることはできません。 できるだけ実際の本番環境に近いクローン環境を作成します。厳格なテストスクリプトを使用し、初期のプリビルドテストプロセスをすり抜けたバグを検出・特定します。

7. 表示レベルを最大化
   開発者全員が最新の実行ファイルにアクセスでき、リポジトリに加えられたすべての変更を確認できるようにします。リポジトリ内の情報は必ず全員に表示されるようにします。バージョン管理を使用してハンドオフを管理し、開発者が最新バージョンがどれか把握できるようにします。表示レベルを最大限に高めることで、全員が進捗状況をモニタリングし、潜在的な問題を特定できます。

8. 常に予測可能なデプロイ
   デプロイは、チームがいつでも気軽に行えるような、日常的でリスクの少ないものである必要があります。CI/CDのテストと検証のプロセスは厳格で信頼でき、いつでもアップデートをデプロイできるという自信をチームに与えるものでなければなりません。また、限定的な変更に留めた頻繁なデプロイもリスクが低く、簡単なロールバックが可能です。

CI/CDを導入している企業や組織の多くは、さまざまなプラスの変化がもたらされていることに気がつく傾向があります。CI/CDの実装で期待できるメリットには次のようなものがあります。

• ユーザーと顧客の満足度の向上：本番環境でのバグやエラーの発生が少なくなり、ユーザーと顧客の利用体験が向上します。これによって顧客の満足度や信頼度が向上し、組織への評価も高くなります。*価値創出までの時間の短縮：いつでもデプロイできる状況にあるということは、製品や新機能をより迅速に市場に投入できるということです。開発コストが削減され工程にかかる時間も短縮されるため、チームは他の作業にリソースを費やすことができます。顧客はより迅速に結果を出せるため、企業に競争上の優位性がもたらされます。

• アフターケアの手間の削減：より頻繁かつ小規模に、開発サイクルの早い段階でコードをテストすることで修正作業に必要な労力を大幅に削減できます。これにより開発サイクルがスムーズになるほか、チームのストレスも軽減されます。結果はより予測可能となり、バグを見つけて修正するのも簡単になります。

• 安定して納期を守る：ボトルネックを解消してデプロイを予測可能なものにすることで、重要な納期を守る妨げとなるさまざまな不確実性を解消できます。作業を小規模で管理しやすいサイズに分割することで各ステージが時間通りに完了され、進捗状況も追跡しやすくなります。このアプローチにより、全体的な進捗状況をモニタリングし、完了日をより正確に決定する余裕が生まれます。

• デベロッパーの作業時間を削減する：多くのデプロイプロセスが自動化されるため、チームはやりがいのあるプロジェクトに時間を割けるようになります。デベロッパーは勤務時間の35～50%の時間をコードのテスト、検証、デバッグに費やしていると推定されています。これらのプロセスを自動化することで、デベロッパーの利用体験が向上し、さらに生産性も大幅に向上します。

• 頭を切り替える必要が減る：リアルタイムでコードに対するフィードバックを得ることで、デベロッパーは一度に1つのことに取り組みやすくなり、認知負荷を最小限に抑えられます。自動的にテストされるコードを少量にすることで、デベロッパーはプログラミングをしたばかりで記憶がまだ新しいうちに、コードをすばやくデバッグできます。レビューするコードが少ないので、バグを見つけるのも簡単です。

• 燃え尽き症候群を減らす：調査によると、CDを導入することで、デプロイの課題とチームの燃え尽き症候群が明らかに減少することがわかっています。デベロッパーはCI/CDプロセスに沿って作業すると、フラストレーションや 負担を感じることが少なくなります。これにより、従業員の満足度が高まり、健康状態が改善され、燃え尽き症候群が減少します。

• **回復が早くなる： CI/CDを導入すると、問題の修正やインシデントからの復旧が容易になり、平均修復時間（MTTR）が短縮されます。継続的なデプロイの実践により、小規模なソフトウェアアップデートが頻繁に行われるようになり、バグが発生したときにそれを突き止めやすくなります。デベロッパーは、バグを迅速に修正するか、変更をロールバックして顧客が迅速に作業に戻れるようにするかを選択できます。

CI/CDはDevOpsフレームワークの基礎となります。自動化と継続的なプロセスで、開発（Dev）と運用（Ops）のギャップを埋めます。 ビルド、テスト、デプロイのフェーズを自動化することで、CI/CDは迅速で信頼性の高いソフトウェアリリースを可能にします。これにより、コラボレーション、効率性、製品品質を向上させるというDevOpの目標にも合致します。

DevOpsと最新のソフトウェア開発に不可欠なコンポーネントとして、CI/CDは、生産性を最適化し、効率を高め、自動化、テスト、およびコラボレーションを介してワークフローを効率化するために、専用のプラットフォームを活用します。これは、アプリケーションの規模が大きければ大きいほど有益であり、開発の複雑さを簡素化できます。さらに、開発プロセスの早期段階でのセキュリティ対策を強化し、またフィードバックループを強化するなど、CI/CDを他のDevOpsプラクティスと統合することで、開発のサイロ化を克服し、運用を安全に拡張し、CI/CDのメリットを最大限に生かすことができます。

この統合により、開発、セキュリティ、運用チームがより結束して作業できるようになり、ソフトウェア開発ライフサイクルが合理化され、継続的な改善の文化も促進されます。

完全なCI/CDに必要となる基本を行う上で、多くのCIプラットフォームでは、さまざまな他のツールを統合しています。多くの組織では、完全なCI/CD機能を確保するために、高価で複雑なツールチェーンを使用しています。よくあるのが、SCMにはBitbucketやGitHubなどの別のものを使用し、CIツールへの接続には別のテストツールを使用し、デプロイツールにはChefやPuppetなどを使用し、さまざまなセキュリティツールやモニタリングツールを使用している場合です。

組織は、優れたソフトウェアを構築することだけに集中するのではなく、複雑なツールチェーンの維持・管理もしなければなりません。GitLabは、DevSecOpsのライフサイクル全体を1つのアプリケーションで実現します。つまり、1つの環境でCI/CDの基本をすべて満たすことができるのです。