在Python Web项目中使用Jenkins进行持续集成

shangban

　　在一个项目的开发过程中，往往会有一些需要反复执行的操作，比如编译、测试、部署。具体于Flask项目，我一般使用nose执行单元测试、fabric进行部署、pylint执行代码质量检测等。这些频繁需要执行的步骤，是非常枯燥的，那何不交给机器来自动执行呢？最近，我参与的一个校内团队也遇到了类似的问题，于是打算调研一下相关的工具。
　　还是习惯性地查阅了下Kenneth Reitz大神的python-guide，果然找到了关于CI的章节。选来选去，最终没有选择Python Stack的Buildbot，而是更加成熟的Jenkins。Jenkins基于Java开发，是业界使用得最多的一款持续集成系统，市场份额占到了70%。
　　关于Jenkins，官方的介绍如下：

　　monitors executions of repeated jobs, such as building a software project or jobs run by cron。

　　文档中也说目前Jenkins专注于以下2个点：

• Building/testing software projects continuously
  
• Monitoring executions of externally-run jobs
  

　　其实Jenkins能够做的远不止这两点，你可以把它理解成可以自动执行任务（类似cron）并收集报告的基础工具。再加上它有着非常丰富的插件库，所以使用起来应该是很灵活的。
　　下面记录一些在Python Web项目中应用Jenkins的经验。

安装
　　见Installing Jenkins。它也支持通过Docker安装，真的是紧跟潮流！
　　需要提的一点是Jenkins比较耗内存，不运行任何构建任务的情况下就吃掉了300多M，再加上构建任务时会占用更多，所以建议服务器的内存至少有1G，512M的话很可能在执行构建任务的时候内存不够用。

访问控制
　　安装后默认所有人都可以访问，故需要更改访问控制策略，具体见Standard Security Setup。

插件清单
　　下面是我用到的一些插件：

• Git Plugin：使用Git作为源代码管理
  
• SSH plugin：远程ssh登录server执行命令
  
• Parameterized Trigger Plugin：触发其他的job
  
• Cobertura Plugin：代码测试覆盖率报告
  
• Task Scanner Plugin：检测代码中出现的特殊标记（如TODO等）
  
• Violations：代码质量检测，支持pylint、jslint等
  
• ThinBackup：用于备份Jenkins
  
• SCM Sync configuration plugin：将Jenkens的配置变更同步到SCM中
  

　　这里只是集中地列举一下，具体的使用会在下面穿插介绍。

测试、Staging部署、Production部署流程
　　根据本项目的需要，在Jenkins中建立了3个任务：

• tm_test：用于执行测试、代码质量检测等
  
• tm_staging_deploy：用于在staging服务器上deploy代码
  
• tm_deploy：用于在production服务器上deploy代码
  

　　其中staging服务器用于进行线上测试，staging服务器和production服务器的环境必须保持完全相同（当然，staging服务器配置可以低一些）。
　　具体的开发、测试、部署流程是：

• 在开发新功能/修复bug的时候，一般是开新分支；但如果是那种很小的修改，则直接在master上改，这样比较省事儿
  
• 新功能开发完成/bug修复后，进行单元测试+人工测试，如果通过，合并到master
  
• 每次master有变动后，触发tm_test任务，执行集成的单元测试和代码质量检测，如果OK，则自动触发tm_staging_deploy，部署到staging服务器上
  
• 若tm_staging_deploy成功，则登陆到运行在staging服务器的测试网站上，人工测试新功能是否OK/bug是否已修复；若tm_staging_deploy失败，检查失败原因，进行修复，直至成功
  
• 若staging人工测试通过，则手动触发tm_deploy，部署到生产服务器上
  
• 登录到生产服务器上进行人工测试，若出现问题，进行修复；同时密切关注Sentry发送的告警邮件，争取在第一时间修复错误
  

　　比较简单，没有采用Git-Flow/GitHub-Flow，单元测试写得很浅，也没有做代码审查。不过团队规模小，从目前来看，上面的流程是够用的。
　　下面对这三个任务做较为详细的介绍。

tm_test
　　该任务用于执行测试、代码质量检测等。

push触发构建
　　每当项目仓库的master分支有变动时，即会触发tm_test。要做这一点，需要如下步骤：

• 设置tm_test的Build Triggers为Poll SCM，但不填Schedule
  
• 为项目仓库添加Web Hook，URL填写http://<Jenkins URL>/git/notifyCommit?url=<URL of the Git repository>
  

　　参考Stack Overflow。

使用virtualenv配置测试环境
　　执行测试之前，需要确定Python版本（一般是2.7），然后根据此版本初始化virtualenv。
　　在构建中添加Execute shell项：
　　

if [ ! -d "venv" ]; then　　
    virtualenv -p /usr/bin/python2.7 venv
　　
fi
　　

　　
. venv/bin/activate
　　
pip install -i http://pypi.douban.com/simple -r requirements.txt
　　

　　


测试与报告
　　测试中需要2个库：nose用于执行单元测试，coverage用于统计测试覆盖率。
　　需要在Jenkins中安装Cobertura Plugin插件，用于生成代码测试覆盖率报告。
　　然后在构建中添加Execute shell项，输入：
　　

nosetests --with-xunit --with-coverage --cover-package=tm && coverage xml　　

　　

　　其中--with-xunit告诉nose输出JUnit形式的测试报告，--with-coverage表示同时运行coverage（这个功能相当赞），--cover-package=tm表示仅对指定的package执行测试覆盖率检测，后面的coverage xml表示输出xml格式的coverage报告。
　　然后在构建后操作中，添加如下2项：

• Publish JUnit test result report：填写nosetests.xml
  
• Publish Cobertura Coverage Report：填写coverage.xml
  

　　这样一来，就可以执行测试，并得到测试报告和测试覆盖率报告啦：

　　上面的图表都是可点击的，点进去后有代码级的详细报告，非常赞：

　　绿色的代码行表示已经覆盖到，红色则没有。

代码质量检测
　　Jenkins有一个蛮不错的代码质量报告插件：Violations，支持非常多的代码测试工具。目前项目中使用Pylint做Python代码质量检测，使用JSHint做JavaScript代码质量检测。
　　在安装好Pylint后，运行pylint --generate-rcfile > pylintrc生成配置文件，并将其中的output-format项的值改为parseable。
　　然后在构建中添加2项Execute shell项，
　　pylint：
　　

pylint tm2 > pylint.xml || exit 0　　

　　

　　jshint：
　　

jshint --reporter=jslint $WORKSPACE/tm2/static/js/ > jslint.xml || exit 0　　

　　

　　其中的exit 0是为了告诉Jenkins该命令执行成功。对于jshint来说，report选择jslint，然后需要使用$WORKSPACE组成绝对路径，否则无法看到源码级的分析报告（是不是一个bug？）。
　　然后在构建后步骤中添加Violations Report，在对应位置输入jslint.xml和pylint.xml。
　　最终的图形报告如下，可以看到趋势走向：

　　源码级别的分析也有：

检测代码中的特殊标注（如TODO）
　　团队中约定，在代码未完成的地方使用TODO进行标记，因为PyCharm有一个很好的功能就是可以检测出代码中的所有TODO信息：

　　Jenkins中也有一个非常棒的插件Task Scanner Plugin用于检测代码中出现的特殊标记，当然，这些特殊标记完全是可以自定义的。
　　安装完该插件后，在构建后操作中添加一项Scan workspace for open tasks，根据需要填写配置：

　　然后报告就可以出来啦：

邮件告警
　　如果构建后状态是unstable或failed，则可以发送邮件告警，及时通知相关负责人进行处理。Jenkins自带SMTP功能，不过需要你提供SMTP服务器。
　　我使用的是qq邮箱SMTP服务器，挺好用的，目前没有发现拒发的情况。有一点需要注意的是，在配置好SMTP的账户信息后，还需填写系统管理员邮件地址，否则会发送失败，这也是比较容易忽略的地方。
　　配置好SMTP后，然后在构建后操作中添加E-mail Notification项，填写负责人的邮箱即可。

触发下游任务
　　如果tm_test构建成功，则需要自动触发tm_staging_deploy任务，这个触发过程是通过插件Parameterized Trigger Plugin来完成的。
　　在构建后操作中添加Trigger parameterized build on other projects项，选择触发条件为stable，然后填写待出发的任务名称即可。
　　最后的tm_test任务面板如下：

　　界面是挺out的，不过很实用。

tm_staging_deploy
　　这一个job用于将最新代码部署到staging服务器上，我采用的部署方法是通过ssh远程登陆服务器执行命令的方式，需要一个插件SSH plugin。
　　然后在构建中添加Shell项：
　　

cd /var/www/tm　　
export MODE=PRODUCTION
　　
git reset --hard HEAD
　　
git pull -f
　　
source venv/bin/activate
　　
pip install -r requirements.txt
　　
python manage.py db upgrade
　　
supervisorctl restart tm
　　

　　


tm_deploy
　　此任务和tm_staging_deploy基本差不多，不同的地方有2个：（1）目标服务器不同（2）触发方式是手动触发

备份
　　使用thinBackup进行备份，可设定备份周期。

配置变更同步
　　除此之外，我还用到了一个很有用的插件SCM Sync configuration plugin，就是把Jenkins的配置（全局配置+各job配置）同步到一个Git仓库中。这样的话，每次配置有变动，都会形成一个commit推送到Git仓库。
　　这相当于把配置的历史变迁都记录下来，如果哪天Jenkins任务挂了，可以看看配置变更进行排错。
　　就这些，如果你好的建议，欢迎反馈！