Continuous Integration/Continuous Deployment: cos’è e come funziona una pipeline CI/CD

Al giorno d’oggi viviamo in un’era dominata dalla tecnologia, in cui i prodotti e i servizi digitali sono onnipresenti. Questa impennata della domanda tecnologica, associata alla rapida e costante evoluzione in materia, ha avuto due conseguenze: da un lato, ha portato alla diffusione di nuovi modelli di sviluppo; dall’altro, ha trainato rivoluzioni tanto informatiche quanto culturali. Un esempio? La metodologia Agile.
Com’è naturale, parallelamente a tutto ciò è emersa la necessità di individuare nuove tecniche e strumenti per supportare gli sviluppatori a efficientare le fasi di testing, integrazione e distribuzione dei prodotti digitali.
Questo è il contesto che ha permesso la nascita della metodologia CI/CD, acronimo di Continuous Integration/Continuous Delivery o Continuous Deployment, un approccio che integra l’automazione nelle fasi di sviluppo delle applicazioni per ridurre i tempi e aumentare il numero di release attraverso l’adozione di pratiche di sviluppo agili. Approcciarsi a questa metodologia consente d’altronde agli sviluppatori di superare i tradizionali problemi di integrazione e rilascio degli aggiornamenti software, migliorando al contempo la qualità complessiva del prodotto e la soddisfazione del cliente. Ma come funziona esattamente la metodologia CI/CD?

Cos’è CI/CD

Quello CI/CD, acronimo di Continuous Integration/Continuous Deployment (Integrazione Continua/Deployment Continuo), è un approccio per lo sviluppo del software che si concentra sull’automazione dei processi di sviluppo, test e rilascio, ovvero di tutte quelle fasi che portano il codice dallo sviluppo all’integrazione, dal test alla distribuzione fino al deployment finale.

L’obiettivo principale di questo approccio è quello di semplificare e accelerare il ciclo di sviluppo del software, migliorando contemporaneamente la sua qualità e affidabilità. Insomma, questa metodologia si basa sull’idea di distribuzione continua di prodotti e servizi attraverso l’uso di processi automatizzati, combinando i concetti di integrazione, distribuzione e deployment.

Tutti questi processi interconnessi costituiscono la cosiddetta “pipeline CI/CD” e sono supportati da team operativi e di sviluppo che collaborano in modo agile, adottando celebri approcci come quello DevOps o SRE (Site Reliability Engineering).

Come vedremo in questo articolo, impiegando la metodologia CI/CD gli sviluppatori possono superare tutti quei problemi di integrazione del codice che tipicamente si presentano quando lo sviluppo procede su più linee parallele. Con CI/CD, infatti, le risorse possono concentrarsi sullo sviluppo del codice, accelerando l’introduzione di nuove funzionalità e rendendo i cicli di rilascio del software più rapidi e automatizzati.

Cos’è CD, la distribuzione continua o deployment continuo

L’acronimo “CD” all’interno di CI/CD assume invece una doppia connotazione: da una parte, infatti, può indicare la Continuous Delivery (distribuzione continua), mentre dall’altra può indicare il Continuous Deploymet (rilascio continuo). Questi due concetti sono strettamente correlati e, spesso, usati persino in modo intercambiabile.

Entrambi, infatti, si riferiscono all’automazione delle fasi avanzate della pipeline di sviluppo del software, sebbene si associno a livelli diversi di automazione, tra i quali i team operativi possono scegliere liberamente in base alle esigenze specifiche del progetto.

CD in quanto distribuzione continua o Continuous Delivery

La Continuous Delivery si riferisce alla pratica di automatizzare il processo di rilascio del software in modo che sia pronto per essere distribuito in qualsiasi momento. Sebbene il rilascio effettivo debba avvenire manualmente, la distribuzione continua assicura al team la flessibilità di scegliere quando e come rilasciare le nuove funzionalità, riducendo al minimo il rischio.

Il processo di distribuzione continua implica insomma un processo di test di integrazione automatico del software, per individuare eventuali bug non rilevati durante i test unitari. In questo modo, le modifiche apportare da uno sviluppare all’applicazione vengono prima testate automaticamente per individuare eventuali bug e poi caricate in un repository. Da qui, le modifiche vengono poi distribuite in un ambiente dai team operativi.

Com’è evidente, la CD in quanto Continuous Delivery è un approccio fondamentale per affrontare i problemi di visibilità e comunicazione tra i team di sviluppo e quelli business. L’obiettivo principale dell’adozione della distribuzione continua è infatti quello di mantenere un codebase sempre pronto per il deployment in un ambiente di produzione e garantire che il rilascio di un nuovo codice richieda il minimo sforzo possibile.

Come abbiamo anticipato, però, nella distribuzione continua il rilascio dell’artefatto è un’operazione da compiere manualmente.

CD in quanto Continuous Deployment

A differenza del Continuous Delivery, il Continuous Deployment permette di automatizzare anche il rilascio delle nuove versioni del software, immediatamente dopo il superamento del test, senza bisogno di ulteriori interventi umani. Naturalmente, questo secondo approccio è ideale per le organizzazioni che vogliono rilasciare modifiche in modo più rapido e attenuare il carico di lavoro dei team operativi, ma richiede una tolleranza al rischio decisamente più elevata. Se infatti è vero che diventa possibile ricevere e integrare il feedback degli utenti in tempi brevissimi, è altrettanto vero che la bontà dell’applicazione dipende direttamente dalla progettazione dei test automatici.

Con deployment continuo, inteso quindi come l’ultima fase della pipeline CI/CD, si fa quindi riferimento al rilascio automatico delle modifiche apportate dagli sviluppatori dal repository alla produzione, dove diventano fruibili ai clienti.

La pipeline CI/CD: come funziona e quando usarla

Come abbiamo visto, le pipeline CI/CD rappresentano procedure che, tramite l’automazione, puntano a migliorare la distribuzione del software durante l’intero ciclo di vita dello sviluppo.

Il vero protagonista della pipeline CI/CD è quindi l’automazione di una serie di procedure che altrimenti gli sviluppatori dovrebbero eseguire manualmente. Questa automazione, implementata nelle fasi di sviluppo, test, produzione e monitoraggio, consente lo sviluppo di codice di alta qualità in modo sicuro e rapido.

Se adottata fin dall’inizio dello sviluppo, la pipeline CI/CD diventa uno strumento estremamente utile e versatile per consolidare varie tematiche, come il controllo del codice prodotto, i test, la QA e il monitoraggio dei cicli di rilascio, sia applicativo che documentale. Ciò permette di concentrarsi maggiormente sulla produzione di nuovo codice anziché sul rilascio, massimizzando l’utilizzo delle risorse.

Le fasi della pipeline CI/CD possono variare da un’organizzazione all’altra, ma tendono a seguire una struttura semplice e uniforme:

• Pianificazione: raccolta dei requisiti di progetto e creazione di una roadmap dei progetti e di un backlog delle attività.
• Sviluppo: codifica e feedback rapido con costante convalida del codice per garantirne la correttezza.
• Costruzione: creazione di istanze eseguibili del prodotto e risoluzione immediata di eventuali problemi.
• Test: utilizzo di test automatizzati per garantire il corretto funzionamento del codice e la tempestiva risoluzione dei bug.
• Distribuzione: invio del codice a un ambiente di distribuzione temporaneo per ulteriori test e revisioni, prima di essere inviato automaticamente alla produzione.
• Messa in funzione: monitoraggio dell’applicazione in produzione per identificare tendenze e potenziali problemi.

In linea con l’approccio continuo allo sviluppo, molte di queste fasi si verificano contemporaneamente e il codice può passare ripetutamente attraverso più fasi mentre l’applicazione viene perfezionata e migliorata.

Ma in quali situazioni può risultare utile adottare una pipeline CI/CD? Da quanto abbiamo visto fin qui, sarà ormai evidente che la metodologia CI/CD si applica meglio in contesti in cui vi è uno sviluppo continuo di nuovo codice. Ecco perché, ad esempio, risulta poco sensato implementare questo processo in contesti privi di attività, come nel software legacy.

Perché il metodo CI/CD funziona: i vantaggi

L’abbiamo detto sin dall’apertura di questo articolo: le app stanno diventando sempre più complesse e strutturate e per ridurre la complessità, aumentare l’efficienza e ottimizzare i flussi di lavoro c’è bisogno di nuovi approcci. CI/CD è decisamente uno tra questi.

Il metodo CI/CD aiuta infatti le organizzazioni a ridurre il rischio di bug o errori del codice, consentendo allo stesso tempo la continuità del ciclo di sviluppo e aggiornamento del software. Automatizzando le operazioni necessarie per estrarre nuovo codice da un’applicazione e utilizzarlo in produzione, CI/CD riduce al minimo il down time e consente rilasci più rapidi del codice.

Inoltre, accelerando l’integrazione degli aggiornamenti e delle modifiche al codice, CI/CD consente di incorporare i feedback degli utenti con maggiore frequenza ed efficienza, migliorando così l’esperienza complessiva degli utenti e aumentando la soddisfazione dei clienti.

In sostanza, se utilizzato correttamente e supportato dagli strumenti appropriati, l’approccio CI/CD è un processo affidabile per commercializzare rapidamente i prodotti software, implementando nuove funzionalità e correzioni in modo semplice e regolare.

I vantaggi

Oltre a questi vantaggi, l’approccio CI/CD offre altri benefici:

• Migliora la collaborazione: automatizzando molte responsabilità, l’approccio CI/CD elimina gran parte delle complessità legate alla comunicazione e alla collaborazione durante il processo di sviluppo software, consentendo agli sviluppatori di concentrarsi sulle attività specifiche.
• Aumenta l’efficienza: la natura continuativa dell’approccio CI/CD permette di creare più rapidamente più app e correzioni senza sacrificare la qualità. Gli strumenti automatizzati testano infatti costantemente le modifiche al codice, garantendo le funzionalità desiderate prima del rilascio.
• Fornisce codice di qualità: i piccoli cambiamenti incrementali sono più facili da esaminare per valutarne qualità ed efficacia, rendendo più semplice individuare problemi e procedere con la giusta risoluzione nelle prime fasi del processo.
• Feedback rapido: una pipeline CI/CD consente un feedback quasi immediato da parte di utenti e tester, permettendo ai team di sviluppo di agire rapidamente in risposta a questo feedback.
• Reattività: le pipeline CI/CD consentono ai team di sviluppo di rispondere istantaneamente alle esigenze dell’organizzazione e di modificare i progetti in corso quando necessario, fornendo soluzioni software potenti e specializzate.

CI/CD e metodologia DevOps

L’approccio CI/CD è diventato da tempo parte integrante di molti approcci, sistemi e strumenti poiché consente di fornire codice e applicazioni ad alta velocità e praticamente senza bug. Ecco perché può considerarsi a tutti gli effetti parte integrante del funzionamento della metodologia DevOps per lo sviluppo e la distribuzione del software.

Ma che cosa si intende con DevOps?
DevOps, combinazione di Development e Operation, è una crasi che serve per indicare una pratica in cui settori come IT, sviluppo, sicurezza e progettazione qualità coordinano la progettazione per creare un miglior prodotto finale e una miglior esperienza clienti.

Basato sulla metodologia Agile, DevOps mira a ridurre il ciclo di vita dello sviluppo e offrire una consegna continua di software di alta qualità. Non sorprende quindi che abbia accolto con entusiasmo l’approccio CI/CD, cui pipeline consente agli sviluppatori di apportare modifiche più rapidamente e garantire al contempo la stabilità delle applicazioni.

Una pipeline CI/CD costituisce insomma la struttura portante di un moderno ambiente DevOps, poiché automatizza le fasi di creazione, testing e deployment del codice. Questo colma il tradizionale divario tra i team del reparto sviluppo (Dev) e del reparto operation (Ops), facendoli lavorare come squadre sinergiche, allineate sulla condivisione di metodi, principi e responsabilità di sviluppo.

Il risultato è una frequenza di rilascio del software più rapida, costi ridotti e massimo rispetto dei requisiti di qualità e affidabilità del software.

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