CI/CD实战项目

My Queen

2025-12-17 15:01:43

CI/CD实战项目：构建自动化部署流水线

简介

在现代软件开发中，持续集成（Continuous Integration, CI）和持续交付（Continuous Delivery, CD）已经成为提升开发效率、降低发布风险的重要手段。通过CI/CD，开发团队可以快速地将代码变更集成到主分支，并通过自动化测试和部署流程，确保代码质量与系统稳定性。

本文将通过一个具体的实战项目，展示如何从零开始搭建一套完整的CI/CD流水线，涵盖代码构建、自动化测试、部署到云环境等关键环节。读者将学会如何使用GitHub Actions、Jenkins等主流工具，实现高效的自动化开发与部署流程。

CI/CD概述

什么是CI/CD？

持续集成（CI）是指开发人员将代码频繁地提交到共享仓库中，每次提交后由自动化系统自动构建和测试，以快速发现和修复问题。持续交付（CD）则是指在CI的基础上，确保代码在任何时刻都可以被部署到生产环境，从而实现快速、可靠、可重复的发布。

CI/CD的核心目标是：

提高代码质量
缩短发布周期
降低发布风险
提高团队协作效率

为什么需要CI/CD？

在传统开发模式中，代码集成和部署常常是手动操作，容易出错，效率低下。而CI/CD通过自动化流程，可以：

避免错误的代码被合并
快速反馈开发结果
保证每次提交都可部署
降低部署复杂度

项目背景与目标

项目背景

本项目是一个基于Spring Boot的Web应用，用于管理用户的在线课程信息。项目包含前端（React）和后端（Spring Boot）两部分，需要部署到AWS EC2实例上。

项目目标

本项目的CI/CD流程需要实现以下功能：

当代码提交到GitHub仓库时，自动触发构建流程
自动运行单元测试和集成测试
构建Docker镜像并推送到私有仓库
自动部署到AWS EC2实例
实现可视化监控和日志查看

技术选型

模块	技术	说明
代码仓库	GitHub	代码托管平台
CI/CD工具	GitHub Actions / Jenkins	自动化构建与部署
容器化	Docker	应用容器化
部署环境	AWS EC2	云服务器环境
依赖管理	Maven / npm	项目依赖管理
日志系统	ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana）	日志收集与分析

项目结构

本项目的目录结构如下：

复制代码

/course-management-app/
├── backend/              # Spring Boot 后端项目
│   ├── pom.xml
│   ├── src/
│   └── ...
├── frontend/             # React 前端项目
│   ├── package.json
│   ├── src/
│   └── ...
├── Dockerfile            # 后端Docker镜像构建文件
├── .github/workflows/    # GitHub Actions 工作流配置
│   └── ci-cd.yml
├── README.md

CI/CD流程设计

1. 代码提交

开发者将代码提交到GitHub的main分支，触发CI/CD流程。

2. 构建阶段

使用GitHub Actions或Jenkins启动构建任务
执行Maven或npm构建命令
构建成功后，生成Docker镜像

3. 测试阶段

运行单元测试和集成测试
使用JUnit、Jest等框架进行测试
生成测试报告

4. 部署阶段

将构建的Docker镜像推送到私有仓库（如Docker Hub或AWS ECR）
通过SSH连接AWS EC2实例
使用Docker命令拉取镜像并启动容器

5. 监控与反馈

使用ELK Stack收集日志
通过Jenkins或GitHub Actions显示构建状态
实现邮件或Slack通知

Jenkins配置

安装Jenkins

在AWS EC2实例上安装Jenkins：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install openjdk-11-jdk -y
wget -q -O - https://pkg.jenkins.io/debian/jenkins.io.key | sudo apt-key add -
sudo sh -c 'echo deb http://pkg.jenkins.io/debian-stable binary/ > /etc/apt/sources.list.d/jenkins.list'
sudo apt update
sudo apt install jenkins -y

启动Jenkins服务：

bash 复制代码

sudo systemctl start jenkins
sudo systemctl enable jenkins

访问Jenkins网页：http://<EC2_PUBLIC_IP>:8080

创建Jenkins任务

登录Jenkins后，点击“新建任务”。
输入任务名称（如course-management-cicd）。
选择“自由风格项目”。
在“源码管理”中配置GitHub仓库地址。
在“构建触发器”中配置“GitHub hook trigger for GITScm polling”。
在“构建”中添加以下命令：

bash 复制代码

# 构建后端项目
cd backend
mvn clean install

# 构建前端项目
cd ../frontend
npm install
npm run build

# 构建Docker镜像
cd ../
docker build -t course-management-backend:latest . 

# 推送镜像到Docker Hub
docker login
docker push your-docker-hub-username/course-management-backend:latest

在“构建后操作”中添加“Execute shell”脚本，用于部署到EC2：

bash 复制代码

ssh -i /path/to/your-key.pem user@ec2-public-ip << 'EOF'
    docker pull your-docker-hub-username/course-management-backend:latest
    docker stop course-management-backend
    docker rm course-management-backend
    docker run -d -p 8080:8080 --name course-management-backend your-docker-hub-username/course-management-backend:latest
EOF

GitHub Actions配置

创建GitHub Actions工作流

在项目根目录下创建.github/workflows/ci-cd.yml文件：

yaml 复制代码

name: CI/CD Pipeline

on:
  push:
    branches:
      - main

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
    - name: Checkout code
      uses: actions/checkout@v3

    - name: Set up JDK
      uses: actions/setup-java@v3
      with:
        java-version: '11'
        distribution: 'adopt'

    - name: Build backend
      run: |
        cd backend
        mvn clean install

    - name: Build frontend
      run: |
        cd frontend
        npm install
        npm run build

    - name: Build Docker image
      run: |
        docker build -t course-management-backend:latest .

    - name: Push Docker image
      run: |
        docker login -u ${{ secrets.DOCKER_HUB_USER }} -p ${{ secrets.DOCKER_HUB_TOKEN }}
        docker tag course-management-backend:latest ${{ secrets.DOCKER_HUB_USER }}/course-management-backend:latest
        docker push ${{ secrets.DOCKER_HUB_USER }}/course-management-backend:latest

    - name: Deploy to EC2
      run: |
        ssh -i ${{ secrets.SSH_PRIVATE_KEY }} user@ec2-public-ip << 'EOF'
          docker pull ${{ secrets.DOCKER_HUB_USER }}/course-management-backend:latest
          docker stop course-management-backend
          docker rm course-management-backend
          docker run -d -p 8080:8080 --name course-management-backend ${{ secrets.DOCKER_HUB_USER }}/course-management-backend:latest
        EOF

配置Secrets

在GitHub仓库的“Settings > Secrets and variables > Secrets”中添加以下Secret：

DOCKER_HUB_USER: Docker Hub用户名
DOCKER_HUB_TOKEN: Docker Hub API Token
SSH_PRIVATE_KEY: 用于SSH连接EC2的私钥（建议使用GitHub Actions的secrets配置）

部署到云环境

1. 选择云平台

本项目部署在AWS EC2实例上。选择Ubuntu 22.04 LTS作为操作系统。

2. 安装Docker

在EC2实例上安装Docker：

bash 复制代码

sudo apt update
sudo apt install docker.io -y
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

3. 配置SSH密钥

将GitHub Actions中使用的SSH密钥添加到EC2实例的~/.ssh/authorized_keys中，确保GitHub Actions可以访问EC2。

测试与验证

1. 构建测试

提交代码到GitHub的main分支，触发GitHub Actions构建流程。
检查构建日志，确认是否成功完成构建和部署。

2. 功能测试

打开浏览器，访问http://<EC2_PUBLIC_IP>:8080，查看前端页面是否正常加载。
测试后端API接口是否正确响应。

3. 日志监控

使用ELK Stack收集Docker容器日志。
在Kibana中查看日志，确保无错误信息。

4. 自动化测试

使用Jest或JUnit编写单元测试和集成测试。
在CI/CD流程中运行测试，确保代码质量。

总结

通过本项目，我们完成了从代码提交到自动部署的完整CI/CD流程。使用GitHub Actions和Jenkins，我们实现了自动化构建、测试与部署，提高了开发效率和系统稳定性。

CI/CD不仅是一种技术实践，更是一种开发文化。通过自动化流程，我们能够更快速地响应需求变化，降低错误率，并提升产品的交付质量。

在实际项目中，CI/CD的流程需要根据团队规模、项目复杂度和部署环境进行定制化配置。希望本文能够为读者提供一个清晰的参考，帮助大家掌握CI/CD的核心理念与实战技巧。

作者：技术专家
日期：2025年4月5日
版本：1.0