WebアプリケーションのためのCI/CD

CI/CD：コードから本番環境への道のりを自動化する

継続的インテグレーションと継続的デプロイメント（CI/CD）は、コードに加えたすべての変更を自動的にテストしてデプロイする手法です。手動でテストを実行したりサーバーにファイルをコピーしたりする代わりに、コードをプッシュした瞬間から本番環境で実行されるまで、すべてを自動で行うパイプラインを設定します。

典型的なパイプラインの仕組み

CI/CDパイプラインは一連の自動化されたステップです。リポジトリにコードをプッシュすると、パイプラインが開始されます。まず、コードをリントしてスタイルの問題をチェックし、型チェックを行ってエラーを検出します。次に、単体テストを実行し、アプリケーションをビルドし、実際のデータベースに対して統合テストを実行します。すべてが成功すると、Dockerイメージをビルドしてレジストリにプッシュします。CD部分はこのイメージをステージング環境にデプロイし、エンドツーエンドテストを実行し、それらが成功すれば本番環境にデプロイします。

この自動化は複雑に聞こえますが、最新のツールを使えば簡単です。GitHub Actions、GitLab CI、CircleCIが最も人気のある選択肢です。パイプラインはリポジトリ内のYAMLファイルで定義するため、パイプライン設定はコードと一緒にバージョン管理されます。

あらゆるレベルでのテスト

優れたパイプラインは複数のレベルでテストを行います。単体テストは高速で最初に実行され、個々の関数を分離してテストします。統合テストは、APIとデータベースなど、システムのさまざまな部分が連携して動作することを検証します。エンドツーエンドテストは、ブラウザで実行される完全なアプリケーションで実際のユーザー操作をシミュレートします。各レベルで異なる種類の問題を検出し、順番に実行することで早期に失敗します。

デプロイメント戦略

テストに合格したら、新しいコードをユーザーに届ける必要があります。最も安全なアプローチは、段階的にデプロイすることです。ブルーグリーンデプロイメントでは、2つの同一環境を実行し、新しいバージョンの準備ができたらトラフィックを切り替えます。カナリアデプロイメントでは、まずユーザーのごく一部に新しいバージョンを送り、問題を監視してから全員に展開します。フィーチャーフラグを使用すると、トグルの背後に隠されたコードをデプロイできるため、デプロイメントとは独立して機能をリリースできます。

パイプラインを高速化する

1時間かかるパイプラインは、開発者にそれをスキップするよう促します。速度は重要です。独立したジョブは並列実行します。依存関係（npmパッケージ、Dockerレイヤー、テスト結果）を積極的にキャッシュします。最も高速なチェックを最初に実行して早期に失敗します。大規模プロジェクトでは、より高速なハードウェアやセルフホストランナーを使用します。可能な場合は、変更されたコードに関連するテストのみを実行します。

GitOps：Gitを信頼できる情報源として

GitOpsはCI/CDをさらに進化させ、Gitリポジトリをアプリケーションコードとインフラストラクチャの両方の単一の信頼できる情報源とします。ArgoCDやFluxなどのツールは、Gitリポジトリを継続的に監視し、そこで定義されている内容に一致するようにKubernetesクラスターを自動的に同期します。誰かがリポジトリに変更を加えると、ツールがそれを適用します。誰かが手動でクラスターを変更すると、ツールはそれを元に戻します。これにより、デプロイメントは監査可能、再現可能、そしてロールバックが容易になります。

重要なものを測定する

DORAメトリクスは、CI/CDの有効性を測定する標準的な方法です。デプロイ頻度（どれくらいの頻度でデプロイするか）、変更のリードタイム（コミットから本番環境までの時間）、変更失敗率（デプロイメントが問題を引き起こす頻度）、サービス復旧時間（障害からの回復にかかる時間）です。これらのメトリクスを追跡することで、パイプラインを時間の経過とともに改善できます。