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用MSBuild和Jenkins搭建持续集成环境(1)

| 作者 Mustafa Saeed Haji Ali 关注 0 他的粉丝 ,译者 李剑 关注 1 他的粉丝 发布于 2012年10月30日. 估计阅读时间: 26 分钟 | Google、Facebook、Pinterest、阿里、腾讯 等顶尖技术团队的上百个可供参考的架构实例!

你或其他人刚刚写完了一段代码,提交到项目的版本仓库里面。但等一下,如果新提交的代码把构建搞坏了怎么办?万一出现编译错误,或者有的测试失败了,或者代码不符合质量标准所要求的底限,你该怎么办?

最不靠谱的解决方案就是寄希望于所有人都是精英,他们根本不会犯这些错误。但如果真的出现了这些问题,我们就希望发现的越早越好。最好的方式就是只要有代码提交,我们就有某种方式对它进行验证。这就是持续集成的作用。

持续集成相关的工具有很多。最流行的要数一款基于Java的名叫Jenkins的工具。它提供了Web界面,用户可以在界面上配置Job,每个Job都包含一系列的构建步骤。Jenkins可以完成开头那个场景中所提到的所有验证工作,它还能更进一步做自动化部署或者一键式部署。

Jenkins是由Sun的前员工开发的,它的根基是Java,但也可以用在非Java的项目里,比如PHP、Ruby on Rails、.NET。在.NET项目里,你除了Jenkins之外还要熟悉另一样工具:MSBuild。

Visual Studio用MSBuild构建.NET项目。MSBuild所需的仅仅是一个脚本,在脚本中指定要执行的target。项目中的.csproj和.vbproj 文件都是MSBuild脚本。

在这篇文章中,我们会从头开始,一步步完成一个属于我们自己的MSBuild脚本。在它完成以后,我们只需要一个命令就可以删除之前的构建产物,构建.NET应用,运行单元测试。后面我们还会配一个Jenkins Job,让它从代码库中更新代码,执行MSBuild脚本。最后还会配另一个Jenkins Job,让它监听第一个Job的结果,当第一步成功以后,它会把相关的构建产物复制出来,放到web服务器里启动运行。

我们用一个ASP.NET MVC 3应用做例子,在VS里面创建ASP.NET MVC 3应用并选择“application”模版就行。我们还要用一个单元测试项目来跑测试。代码可以在这里下载

你好,MSBuild

MSBuild是在.NET 2.0中引入的针对Visual Studio的构建系统。它可以执行构建脚本,完成各种Task──最主要的是把.NET项目编译成可执行文件或者DLL。从技术角度来说,制作EXE或者DLL的重要工作是由编译器(csc,vbc等等)完成的。MSBuild会从内部调用编译器,并完成其他必要的工作(例如拷贝引用──CopyLocal,执行构建前后的准备及清理工作等)

这些工作都是MSBuild执行脚本中的Task完成的。MSBuild脚本就是XML文件,根元素是Project,使用MSBuild自己的命名空间。MSBuild文件都要有Target。Target由Task组成,MSBuild运行这些Task,完成一个完整的目标。Target中可以不包含Task,但是所有的Target都要有名字。

下面来一起创建一个“Hello World”的MSBuild脚本,先保证配置正确。我建议用VS来写,因为它可以提供IntelliSense支持,不过用文本编辑器也无所谓,因为只是写个XML文件,IntelliSense的用处也不是很大。先创建一个XML文件,命名为“basics.msbuild”,这个扩展名只是个约定而已,好让我们容易认出这是个MSBuild脚本,你倒不用非写这样的扩展名。给文件添加一个Project元素作为根元素,把 http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003设置成命名空间,如下所示

<Project xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
</Project>

下一步,给Project元素添加一个Target元素,起名叫“EchoGreeting”

<Project xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
    <Target Name="EchoGreeting" />
</Project>

这就行了。我们已经有了一个可以运行的MSBuild脚本。它虽然还啥事都没干,但我们可以用它来验证当前环境是不是可以运行MSBuild脚本。在运行脚本的时候,我们要用到.NET框架安装路径下的MSBuild可执行文件。打开命令行,执行“MSBuild /nologo /version”命令,看看.NET框架安装路径是不是放到了PATH环境变量里面。如果一切正确,你应该能看到屏幕上打印出MSBuild的当前版本。倘若没有的话,或者把.NET框架安装路径放到PATH里面去,或者直接用Visual Studio Command Prompt,它已经把该配的都配好了。

进入存放刚才那个脚本的目录后,以文件名当作参数调用MSBuild,就可以执行脚本了。在我的机器上可以看到下面的执行结果:

C:\>msbuild basics.msbuild
Microsoft (R) Build Engine Version 4.0.30319.1
[Microsoft .NET Framework, Version 4.0.30319.269]
Copyright (C) Microsoft Corporation 2007. All rights reserved.

Build started 8/2/2012 5:59:45 AM.

Build succeeded.
 0 Warning(s)
 0 Error(s)
Time Elapsed 00:00:00.03

执行完脚本以后,MSBuild会首先显示一个启动界面和版权信息(用 /nologo 开关可以隐藏掉它们)。接下来会显示一个启动时间,然后便是真正的构建过程。因为咱们的脚本啥都没干,所以构建就直接成功了。总计用时也会显示在界面上。下面咱们来给EchoGreeting Target添加一个Task,让脚本真的干点事。

<Target Name="EchoGreeting">
    lt;Exec Command="echo Hello from MSBuild" />
</Target>

现在EchoGreeting Target有了一个Exec Task,它会执行Command属性中定义的任何命令。再运行一次脚本,你应该能看到更多信息了。在大多数时候,MSBuild的输出信息都很长,你可以用 /verbosity 开关来只显示必要信息。不过无论怎样,MSBuild都会把我们的文字显示到屏幕上。下面再添加一个Target。

<Target Name="EchoDate">
 <Exec Command="echo %25date%25" />
</Target>

这个Target会输出当前日期。它的命令要做的事情就是“echo %25date%25”,但是“%”字符在MSBuild中有特殊含义,所以这个命令需要被转义。当遇到转义字符的时候,“%”后面的十进制字符会被转成对应的ASCII码。MSBuild只会执行Project元素中的第一个Target。要执行其他Target的时候,需要把/target开关(可简写为 /t)加上Target名称传给MSBuild。你也可以指定MSBuild执行多个Target,只要用分号分割Target名字就可以。

C:\>msbuild basics.msbuild /nologo /verbosity:minimal /t:EchoGreeting;EchoDate
 Hello from MSBuild
 Thu 08/02/2012

更实用的构建脚本

演示就先到这里。下面来用MSBuild来构建一个真实项目。首先把示例代码下载下来,或是自己创建一个ASP.NET应用。给它添加一个MSBuild脚本,以solution或project名字给脚本命名,扩展名用“.msbuild”。照先前一样指定MSBuild命名空间。

开始写脚本之前,先把脚本要干的事情列出来:

  1. 创建BuildArtifacts目录
  2. 构建solution,把构建产物(DLL,EXE,静态内容等等)放到BuildArtifacts目录下。
  3. 运行单元测试。

因为示例应用叫做HelloCI,于是这个脚本也就命名为HelloCI.msbuild。先添加命名空间,然后就可以添加第一个Target了,我管它叫做Init。

<Target Name="Init">
 <MakeDir Directories="BuildArtifacts" />
</Target>

这个Target会调用MakeDir Task创建一个新的目录,名叫BuildArtifacts,跟脚本在同一目录下。运行脚本,你会发现该目录被成功创建。如果再次运行,MSBuild就会跳过这个Task,因为同名目录已经存在了。

接下来写一个Clean Target,它负责删除BuildArtifacts目录和里面的文件。

<Target Name="Clean">
 <RemoveDir Directories="BuildArtifacts" />
</Target>

理解了Init之后,这段脚本就应该很好懂了。试着执行一下,BuildArtifacts目录应该就被删掉了。下面再来把代码中的重复干掉。在Init和Clean两个Target里面,我们都把BuildArtifacts的目录名硬编码到代码里面了,如果未来要修改这个名字的话,就得同时改两个地方。这里可以利用Item或Property避免这种问题。

Item和Property只有些许差别。Property由简单的键值对构成,在脚本执行的时候还可以用 /property 赋值。Item更强大一些,它可以用来存储更复杂的数据。我们这里不用任何复杂数据,但需要用Items获取额外的元信息,例如文件全路径。

接下来修改一下脚本,用一个Item存放路径名,然后修改Init和Clean,让它们引用这个Item。

<ItemGroup>
 <BuildArtifactsDir Include="BuildArtifacts\" />
</ItemGroup>

<Target Name="Init">
 <MakeDir Directories="@(BuildArtifactsDir)" />
</Target>

<Target Name="Clean">
 <RemoveDir Directories="@(BuildArtifactsDir)" />
</Target>

Item是在ItemGroup里面定义的。在一个Project中可以有多个ItemGroup元素,用来把有关系的Item分组。这个功能在Item较多的时候特别有用。我们在ItemGroup里定义了BuildArtifactsDir元素,并用Include属性指定BuildArtifacts目录。记得BuildArtifacts目录后面要有个斜杠。最后,我们用了@(ItemName)语法在Target里面引用这个目录。现在如果要修改目录名的话,只需要改BuildArtifactsDir的Include属性就好了。

接下来还有个问题要处理。在BuildArtifacts目录已经存在的情况下,Init是什么事都不干的。也是就说,在调用Init的时候磁盘上的已有文件还会被保留下来。这一点着实不妥,如果能每次调用Init的时候,都把目录和目录里面的所有文件都一起删掉再重新创建,就能保证后续环节都在干净的环境下执行了。我们固然可以在每次调用Init的时候先手工调一下Clean,但给Init Target加一个DependsOnTargets属性会更简单,这个属性会告诉MSBuild,每次执行Init的时候都先执行Clean。

<Target Name="Init" DependsOnTargets="Clean">
 <MakeDir Directories="@(BuildArtifactsDir)" />
</Target>

现在MSBuild会帮我们在调Init之前先调Clean了。跟DependsOnTargets这个属性所暗示的一样,一个Target可以依赖于多个Target,之间用分号分割就行。

接下来我们要编译应用程序,把编译后的结果放到BuildArtifacts目录下。先写一个Compile Target,让它依赖于Init。这个Target会调用另一个MSBuild实例来编译应用。我们把BuildArtifacts目录传进去,作为编译结果的输出目录。

<ItemGroup>
 <BuildArtifactsDir Include="BuildArtifacts\" />
 <SolutionFile Include="HelloCI.sln" />
</ItemGroup>

<PropertyGroup>
 <Configuration Condition=" '$(Configuration)' == '' ">Release</Configuration>
 <BuildPlatform Condition=" '$(BuildPlatform)' == '' ">Any CPU</BuildPlatform>
</PropertyGroup>

<Target Name="Compile" DependsOnTargets="Init">
 <MSBuild Projects="@(SolutionFile)" Targets="Rebuild"
          Properties="OutDir=%(BuildArtifactsDir.FullPath);Configuration=$(Configuration);Platform=$(BuildPlatform)" />
</Target>

上面的脚本做了几件事情。首先,ItemGroup添加了另一个Item,叫做SolutionFile,它指向solution文件。在构建脚本中用Item或Property代替硬编码,这算的是一个优秀实践吧。

其次,我们创建了一个PropertyGroup,里面包含两个Property:Configuration和BuildPlatform。它们的值分别是“Release”和“Any CPU”。当然,Property也可以在运行时通过/property(简写为/p)赋值。我们还用了Condition属性,它在这里的含义是,只有当这两个属性没有值的情况下,才用我们定义的数据给它们赋值。这段代码实际上就是给它们一个默认值。

接下来就是Compile Target了,它依赖于Init,里面内嵌了一个MSBuild Task。它在运行的时候会调用另外一个MSBuild实例。在脚本中定义了这个被内嵌的MSBuild Task要操作的项目。在这里,我们既可以传入另外一个MSBuild脚本,也可以传入.csproj文件(它本身也是个MSBuild脚本)。但我们选择了传入HelloCI应用的solution文件。Solution文件不是MSBuild脚本,但是MSBuild可以解析它。脚本中还指定了内嵌的MSBuild Task要执行的Target名称:“Rebuild”,这个Target已经被导入到solution的.csproj文件中了。最后,我们给内嵌的Task传入了三个Property。

OutDir

          编译结果的输出目录

Configuration

          构建(调试、发布等)时要使用的配置

Platform

          编译所用的平台(x86、x64等)

给上面这三个Property赋值用的就是先前定义的Item和Property。OutDir Property用的是BuildArtifacts目录的全路径。这里用了%(Item.MetaData) 语法。这个语法应该看起来很眼熟吧?就跟访问C#对象属性的语法一样。MSBuild创建出来的任何Item,都提供了某些元数据以供访问,例如FullPath和ModifiedTime。但这些元数据有时候也没啥大用,因为Item不一定是文件。

Configuration和Platform用到了先前定义好的Property,语法格式是$(PropertyName)。在这里可以看到系统保留的一些属性名,用户不能更改。定义Property的时候请不要用它们。

这里还有些东西值得提一下。用了Property以后,我们可以在不更改构建脚本的情况下使用不同的Configuration或者BuildPlatform,只要在运行的时候用 /property 传值进去就行。所以“msbuild HelloCI.msbuild /t:Compile /p:Configuration:Debug”这个命令会用Debug配置构建项目,而“msbuild HelloCI.msbuild /t:Compile /p:Configuration:Test;BuildPlatform:x86”会在x86平台下使用Test配置。

现在运行Compile,就可以编译solution下的两个项目,把编译结果放到BuildArtifacts目录下。在完成构建脚本之前,只剩下最后一个Target了:

<ItemGroup>
 <BuildArtifacts Include="BuildArtifacts\" />
 <SolutionFile Include="HelloCI.sln" />
 <NUnitConsole Include="C:\Program Files (x86)\NUnit 2.6\bin\nunit-console.exe" />
 <UnitTestsDLL Include="BuildArtifacts\HelloCI.Web.UnitTests.dll" />
 <TestResultsPath Include="BuildArtifacts\TestResults.xml" />
</ItemGroup>

<Target Name="RunUnitTests" DependsOnTargets="Compile">
 <Exec Command='"@(NUnitConsole)" @(UnitTestsDLL) /xml=@(TestResultsPath)' />
</Target>

ItemGroup里现在又多了三个Item:NUnitConsole指向NUnit控制台运行器(console runner);UnitTestDLL指向单元测试项目生成的DLL文件;TestResultsPath是要传给NUnit的,这样测试结果就会放到BuildArtifacts目录下。

RunUnitTests Target用到了Exec Task。如果有一个测试运行失败,NUnit控制台运行器会返回一个非0的结果。这个返回值会告诉MSBuild有个地方出错了,于是整个构建的状态就是失败。

现在这个脚本比较完善了,用一个命令就可以删除旧的构建产物、编译、运行单元测试:

C:\HelloCI\> msbuild HelloCI.msbuild /t:RunUnitTests

我们还可以给脚本设一个默认Target,就省得某次都要指定了。在Project元素上加一个DefaultTargets属性,让RunUnitTests成为默认Target。

<Project xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"
                DefaultTargets="RunUnitTests">

你还可以创建自己的Task。这里有个例子,AsyncExec,它允许人们以异步的方式执行命令。比如有个Target用来启动Web服务器,要是用Exec命令的话,整个构建都会停住,直到服务器关闭。用AsyncExec这个命令可以让构建继续执行,不用等待命令执行结束。

本文的完整脚本可以在这里下载

在接下来的文章中,我会讲述如何配置Jenkins。我们不再需要手动运行命令来构建整个项目,Jenkins会检测代码库,一旦有更新就会自动触发构建。

作者简介

Mustafa Saeed Haji Ali居住在Somaliland的Hargeisa。他是个程序员,最常用的是ASP.NET MVC。Mustafa喜欢测试,喜欢用Javascript框架,如KnockoutJS、AngularJS、SignalR。他热衷于传播最佳实践。
 

 

查看英文原文Continuous Integration with MSBuild and Jenkins – Part 1


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