جنکینز چیست؟ آشنایی با کاربردها، مزایا، معایب و پایپ‌لاین Jenkins

جنکینز چیست؟ این نرم‌افزار CI/CD متن باز و رایگان، هر تغییری که تیم برنامه‌نویسی روی نرم‌افزار انجام می‌دهد را در نظر می‌گیرد و اگر به تغییرات اعمال شده برگ سبز نشان دهد، آن‌ها دیپلوی و اجرا خواهند شد.

آیا تا به حال به این فکر کردید چگونه می‌توان فرآیند ساخت، تست و انتشار نرم‌افزار را به‌صورت خودکار و بدون هیچ اشتباه و اختلالی انجام داد؟ جنکینز به عنوان یک ابزار CI/CD پاسخ شما خواهد بود. در این مقاله، به‌طور کامل بررسی خواهیم کرد که Jenkins چیست و چگونه کار می‌کند. اگر برنامه‌نویس یا توسعه‌دهنده هستید، پس از خواندن این مقاله خواهید فهمید که چرا باید از جنکینز استفاده کنید و خودتان را از فشار مشکلات ناشی از خطاها و ناهماهنگی کدنویسی‌های مختلف نرم‌افزار نجات دهید.

جنکینز چیست و چه کاربردی دارد؟

در پاسخ به این سوال که جنکینز چیست باید گفت Jenkins یک نرم‌افزار متن باز و رایگان و ابزار CI/CD است که فرایندهای توسعه نرم‌افزار CI/CD را خودکار می‌‌کند تا به‌عنوان یک دستیار کارآمد به توسعه‌دهنده‌ها کمک کند مراحل مختلف توسعه نرم‌افزار سریع‌تر، با خطای کمتر و به‌طور خودکار انجام شود. ازطرفی، به‌کمک ادغام با سایر ابزارها نیز انعطاف‌پذیری قدرتمندی به شما می‌دهد.

یکی از مهم‌ترین کاربردهای جنکینز، یکپارچه‌سازی مداوم (CI) و تحویل مداوم و استقرار مداوم (CD) است. به زبان ساده، CI یعنی تغییرات جدید کدنویسی به‌صورت مداوم تست و ادغام شود. CD یعنی کد جدید بعد از تست شدن به‌صورت خودکار روی سرور اجرا شود.

بیشتر بخوانید: CI/CD چیست؟

برای درک بهتر این پرسش که کاربرد جنکینز چیست، تصور کنید یک پروژه نرم‌افزاری بزرگ در اختیار دارید که تیم برنامه‌نویسی روی بخش‌های مختلف آن کار می‌کنند. هرگونه تغییر در هر قسمتی از این نرم‌افزار روی نتیجه نهایی تاثیرگذار بوده و نیاز است تغییرات هر بخش باهم هماهنگ شوند. جنکینز هر تغییری که برنامه‌نویسان انجام می‌دهند را به‌طور خودکار آزمایش می‌کند و گزارش نهایی را برایتان می‌فرستد.

به‌این‌ترتیب، اگر تغییرات در بخشی از نرم‌افزار موجب اختلال در قسمت دیگر برنامه شود، به شما اطلاع می‌دهد تا سریع آن را اصلاح و برطرف کنید. در نهایت، اگر به همه تغییرات چراغ سبز نشان داد، نرم‌افزار را آماده پیاده‌سازی اعلام می‌کند تا آن را اجرا کنید.

معماری جنکینز: آشنایی با اجزای تشکیل دهنده

جنکینز یک سیستم پیچیده با اجزای مختلفی است که با هم کار می‌کنند تا فرآیندهای ساخت و تحویل نرم‌افزار را خودکار کنند. در این قسمت، خواهیم فهمید اجزای اصلی جنکینز چیست و چه نقشی دارند.

• کنترلر جنکینز (Jenkins Controller)

کنترلر جنکینز مغز متفکر سیستم است. این قسمت وظایف مهمی از جمله مدیریت Agentها و ارتباطات آنها، اجرای دستورات، لود کردن پلاگین‌ها، نگهداری تنظیمات و هماهنگ کردن جریان پروژه را برعهده دارد.

• Agent جنکینز (Jenkins Agent)

در پاسخ به اینکه منظور از Agent در جنکینز چیست، باید بگوییم این جزء نیروی کار جنکینز محسوب می‌شوند. Agent وظیفه اجرای کارهایی را برعهده دارد که توسط کنترلر تعیین می‌شود. Agent‌ها را می‌توانید روی سرورهای فیزیکی، ماشین‌های مجازی، فضای ابری یا حتی کانتینرها اجرا کنید. با استفاده از چندین Agent می‌توان بار کاری را توزیع کرد، کارایی را بهبود داد و یک محیط ایمن مجزا از کنترلر را ایجاد کرد.

• Node جنکینز (Jenkins Node)

Node یک اصطلاح کلی برای Agent‌ها و کنترلرها است. به هر ماشینی که روی آن بتوان پروژه‌ و Pipeline ساخت، Node می‌گویند. جنکینز به‌طور خودکار وضعیت همه Node‌های متصل را نظارت می‌کند و درصورت کاهش عملکرد آن‌ها را غیرفعال می‌کند.

• پروژه جنکینز (Jenkins Project)

پروژه جنکینز که قبلا به‌عنوان Job شناخته می‌شد، فرآیندی خودکار است که توسط کاربر تعریف می‌شود. در پاسخ به اینکه نقش پروژه در جنکینز چیست، باید بگوییم این فرآیند شامل کارهای مختلفی مانند ساخت، آزمایش و استقرار نرم‌افزار است. جنکینز به طور پیش‌فرض تعدادی پروژه از پیش تعریف شده را ارائه می‌دهد. بااین‌حال شما می‌توانید با استفاده از افزونه‌ها، پروژه‌های سفارشی خودتان را ایجاد کنید.

• افزونه‌های جنکینز (Jenkins Plugins)

نصب افزونه‌ها روی جنکینز ویژگی‌ جدیدی به آن اضافه می‌کند که به‌صورت پیش‌فرض وجود ندارد. شما می‌توانید افزونه‌ها را از داشبورد جنکینز نصب و به‌روز کنید.

• Pipeline جنکینز (Jenkins Pipeline)

Pipeline جنکینز یک مدل سفارشی برای ساخت و تحویل نرم‌افزار است. می‌توانید Pipeline را به‌طور مستقیم و بدون نیاز به کد در رابط کاربری ایجاد کنید یا یک «Jenkinsfile» ایجاد نمایید که آن را به صورت کد نشان می‌دهد. Jenkinsfile‌ها از یک فرمت مبتنی بر متن سازگار با Groovy برای تعریف فرآیندهای Pipeline استفاده می‌کنند. اجازه دهید نگاهی دقیق‌تر به این جزء مهم جنکینز بیندازیم:

پاپ لاین جنکینز چیست؟

پاپ لاین (Pipeline) مجموعه‌ای از دستورات خودکار است که سرور جنکینز برای انجام وظایف مورد نیاز شما بااستفاده از افزونه‌های جنکینز در فرآیند CI/CD طی می‌کند.

سینتکس DSL (مخفف Domain-Specific Language) پاپ لاین مجموعه‌ای ابزار برای مدل‌سازی پاپ لاین به‌صورت کد است. هر وظیفه در این قسمتِ جنکینز به‌طریقی به یک یا چند اتفاق وابسته است.

Pipeline جنکینز یک فناوری قدرتمند است که شامل مجموعه‌ای از ابزارها برای میزبانی، نظارت، کامپایل و تست و تغییر کد مانند موارد زیر است:

• سرور یکپارچه‌سازی مداوم (Bamboo ،Jenkins ،TeamCity ،CruiseControl و غیره)
• نرم افزار کنترل منبع (مثلاً SVN ،CVS ،Mercurial ،GIT ،ClearCase ،Perforce و غیره)
• ابزارهای بیلد (Make ،Ant ،Ivy ،Maven ،Gradle و غیره)
• فریم‌ورک تست خودکار (Appium ،Selenium ،UFT ،TestComplete و غیره)

این عضو موثر، اجرا کننده یک سری دستورات متوالی و مداوم توسط کاربر است. برای این کار، چندین افزونه در مراحل مختلف، از کنترل نسخه تا تحویل به کاربر، کمک می‌کند که فرایندی ۳ مرحله‌ای است:

• ساخت خودکار
• آزمایش چند مرحله‌ای
• رویه‌های استقرار

پایپ‌لاین را می‌توان به ۲ روش ایجاد کرد. یکی از روش‌ها این است که پایپ‌لاین‌ها به طور مستقیم از طریق رابط کاربری تعریف شود. در روش دیگر می‌توان با روشی پایپ‌لاین به عنوان کد، یک Jenkinsfile ایجاد کرد.

پیش از ساخت پاپ لاین نیاز است با اصطلاحات زیر آشنا باشید:

پایپ‌لاین چند شاخه‌ای (Multibranch Pipeline)

این نوع پاپ لاین به طور خودکار از شاخه‌های مختلف ساخته می‌شود. Multibranch به شما امکان می‌دهد تا به‌راحتی کد را در چندین شاخه به‌طور همزمان توسعه دهید و تست کنید.

پایپ‌لاین جنکینز آرشیو شده (Archived Jenkins Pipeline)

این ویژگی به شما امکان می‌دهد که فضای کاری خود را به طور کامل پاک کنید و بیلدهای بعدی را انجام دهید، اما در عین حال آرشیوی از دستورات قبلی خود دراختیار داشته باشید. به این ترتیب می‌توانید از قابلیتی برای عیب‌یابی و بازگشت به نسخه‌های قبلی کد استفاده کنید.

سرعت پایپ‌لاین (Pipeline speed)

این ویژگی به شما امکان می‌دهد بین سرعت و پایداری Pipeline خود تعادل برقرار کنید. اگر سرعت اجرا برایتان مهم است، تنظیماتی را می‌توانید تعیین کنید تا پاپ لاین سریع‌تر اجرا شود. البته دراین‌صورت، ممکن است از قابلیت‌هایی مانند آرشیو شدن دستورها غافل شوید.

اجزای جنکینز با هم کار می‌کنند تا یک سیستم قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای ساخت و تحویل نرم‌افزار ارائه دهند. با درک نقش هر جزء، می‌توانید از جنکینز برای بهینه‌سازی فرآیندهای DevOps خود استفاده کنید.

جنکیز چگونه کار می‌کند؟

نحوه کار جنکینز چیست؟ در پاسخ باید بگوییم جنکینز یک دستیار همه‌کاره‌ است که به شما کمک می‌کند تا نرم‌افزار خود را به‌صورت خودکار بسازید، آزمایش کنید و تحویل دهید. این تکنولوژی سودمند روی انواع سیستم‌عامل‌ها از جمله ویندوز، مک، لینوکس و سایر سیستم‌های مبتنی بر یونیکس کار می‌کند. فقط به یک نسخه جاوا ۸ یا بالاتر نیاز دارد و روی Oracle JRE یا OpenJDK اجرا می‌شود.

جنکینز معمولاً به عنوان یک سرویس‌دهنده جاوا درون اپلیکیشن سرور Jetty اجرا می‌شود. البته امکان اجرای آن روی سایر سرورهای برنامه جاوا مثل آپاچی تام‌کت و کانتینرهای داکر وجود دارد.

سوال اینجاست چگونه می‌توان از جنکینز استفاده کرد؟ برای استفاده از جنکینز می‌توانید Pipeline ایجاد کنید. دستورات Pipeline در یک فایل متنی ساده به نام Jenkinsfile ذخیره می‌شوند. فایل Jenkinsfile از سینتکسی مشابه JSON استفاده می‌کند که در آن مراحل یا دستورات با پارامترهای خاص تعریف می‌شوند. سپس سرور جنکینز فایل را خوانده و دستورات آن را اجرا می‌کند. درنهایت، کد را از مرحله کدسورس به مرحله اجرا پیش می‌برد.

برای مثال، شما می‌توانید یک Pipeline تعریف کنید که به‌طور خودکار کدهای جدید شما را تست و منتشر کند. همچنین می‌توانید یک دستور بسازید که به‌صورت خودکار نرم‌افزار شما را روی سرورهای مختلف نصب و اجرا کند.

جکنیز کار شما را در فرآیند CI/CD ساده‌تر می‌کند و با انجام کارهای تکراری و خودکار، شما را از بار فشار ساعت‌ها کدنویسی در شبانه‌روز نجات می‌دهد.

مزایا و معایب جنکینز چیست؟

این ابزار محبوب و قدرتمند در کنار مزایای بزرگ خود چالش‌هایی را نیز برای کاربرانش به‌همراه آورده است. در ادامه مقاله جنکینز چیست، نگاهی به مهم‌ترین مزایا و معایب جنکینز خواهیم انداخت.

مزایای جنکینز چیست؟

۱. قابلیت انعطاف‌پذیری: جنکینز با بیش از ۱۵۰۰ پلاگین، به‌راحتی با تغییرات محیط‌ IT تطبیق پیدا می‌کند. این پلاگین‌ها به شما اجازه می‌دهند تا با استفاده از زبان‌های اسکریپت‌نویسی قدرتمند، Pipeline سفارشی‌ را ایجاد کنید.

۲. سازگاری: Jenkins از محیط‌های ترکیبی و چند ابری پشتیبانی می‌کند. همچنین سابقه طولانی و جامعه کاربری بزرگی دارد. این ویژگی به معنای دسترسی به منابع آموزشی گسترده، مستندات جامع و راهنمایی‌های فراوان از سوی انجمن است. همین امر، نصب، مدیریت و عیب‌یابی جنکینز را آسان می‌کنند.

۳. پایه‌گذاری محکم و نصب و پیکربندی آسان: جنکینز و پلاگین‌هایش به زبان جاوا نوشته شدند. جاوا یک زبان توسعه سازمانی با اکوسیستم گسترده است. این ویژگی به جنکینز پایه‌ای محکم می‌دهد که با استفاده از الگوهای طراحی رایج و فریم‌ورک‌ها قابل توسعه است. Jenkins یک نرم افزار جاوا مستقل است؛ درنتیجه فارغ از پلتفرمی کار می‌کند که روی آن اجرا شده است. روی تمام سیستم عامل‌های استاندارد از جمله ویندوز، نسخه‌های یونیکس و MacOS اجرا می‌شود.

۴. یکپارچگی مداوم و تحویل مداوم (CI/CD): با جنکینز، می‌توانید فرآیند ساخت، آزمایش و تحویل نرم‌افزار خود را به‌صورت خودکار انجام دهید. این امر، به شما کمک می‌کند تا به سرعت ویژگی‌های جدید را منتشر کنید و خطاها را زودتر پیدا کنید.

۵. محیط‌های تست ثابت: منظور از محیط تست ثابت در Jenkins چیست؟ جنکینز به شما امکان می‌دهد تا محیط‌های تست ثابتی ایجاد کنید که با محیط تولید شما یکسان است. این امر به شما کمک می‌کند تا مطمئن شوید نرم‌افزار شما قبل از انتشار به درستی کار می‌کند.

۶. تشخیص خطاهای زودهنگام: جنکینز خطاها را در مراحل اولیه فرآیند توسعه نرم‌افزار شناسایی می‌کند. به‌این‌ترتیب قبل از اینکه به مشکلات بزرگتری تبدیل شوند، آنها را برطرف خواهید کرد.

۷. بهبود کیفیت نرم‌افزار و افزایش بهره‌وری: با استفاده از جنکینز و تست خودکار و مداوم، می‌توانید کیفیت نرم‌افزار خود را بهبود بخشید. جنکینز همچنین با خودکارسازی فرایند توسعه‌ نرم‌افزار به شما کمک می‌کند تا بهره‌وری تیم توسعه خود را افزایش دهید.

۸. آسان‌سازی عیب‌یابی: جنکینز با جمع‌آوری خروجی کنسول از پارامترهای stdout و stderr کار عیب‌یابی را برایتان ساده می‌کند.

۹. امنیت مبتنی بر سرور: علاوه‌براین، با استفاده از مکانیسم‌های رایج مانند احراز هویت چند عاملی، دسترسی به سرور از طریق رابط کاربری Jenkins به حداقل افراد محدود می‌شود.

۱۰. مستندات متنوع: جنکینز با مستندات و پایگاه‌های دانش متنوع همراه شده و جامعه کاربران فعالی دارد.

۱۱. قابل اعتماد: جنکینز تقریبا در هر مقیاسی، قوی و قابل اعتماد است.

معایب جنکینز چیست؟

۱. پیاده‌سازی چالش‌برانگیز در اجرای Pipeline: در حالی که نصب جنکینز آسان است، اجرای آن در محیط‌های تولیدی پیچیده است. توسعه Pipeline با استفاده از Jenkinsfileها نیاز به کدنویسی در زبان‌های اعلانی یا اسکریپت‌نویسی دارد. خصوصا Pipeline پیچیده، ممکن است کدگذاری، اشکال‌زدایی و نگهداری سختی به‌دنبال داشته باشد.

۲. محدودیت‌های عملکرد: جنکینز یک سیستم متن باز با معماری سرور واحد است. این ویژگی نصب آن را ساده کرده اما منابع آن را به یک رایانه، ماشین مجازی یا کانتینر محدود می‌کند. Jenkins قبل از محبوب شدن کانتینرها و کوبرنتیز طراحی شده است و در حالی که از فناوری کانتینر پشتیبانی می‌کند، اما پشتیبانی دقیقی از مکانیسم‌های کانتینر و ارکستریشن ارائه نمی‌دهد.

بیشتر بخوانید: ارکستریشن چیست؟

همچنین جنکینز امکان توزیع بین سرورها را ندارد. همین امر منجر به مشکلات عملکردی می‌شود. از طرفی، برای استفاده از فناوری جدید جاوا، هنوز حرفی برای گفتن ندارد. به‌عبارتی برای فناوری‌های جدید جاوا مانند Spring Boot یا GraalVM طراحی نشده است. بااین‌حال، مزایای بسیار جنکینز، توانسته نقاط ضعف این دستیار کاربردی را بپوشاند.

۳. ناتوانی در استقرار و پایداری: منظور از استقرار اجرای یک مجموعه کاملاً سفارشی از اسکریپت‌ها برای مدیریت استقرار است.Jenkins خود نیاز به استقرار دارد. همین امر باعث می‌شود سازمان‌هایی که نیاز به ترکیب Jenkins با یک راه‌حل تحویل مداوم دارند، به‌طور سنتی این کار را با جنکینز انجام دهند که خود مستعد خطا و چالش‌های دیگر است.

۴. مدیریت افزونه‌های پیچیده: Jenkins تعداد بسیار زیادی افزونه دارد که تا زمانی که افزونه مفیدی پیدا نکنید، ممکن است گیج‌کننده باشد. بسیاری از افزونه‌ها همچنین وابستگی‌هایی دارند که کار را سخت‌تر می‌کند. برخی از افزونه‌ها نیز ممکن است با یکدیگر تداخل داشته باشند. هیچ تضمینی وجود ندارد افزونه‌ای که استفاده می‌کنید همچنان امن و قابل استفاده باقی بماند.

۵. نیاز به تخصص Groovy: جنکینز به پاپ لاینی نیاز دارد که با Groovy پیاده‌سازی شده‌ است؛ زبانی که درحال حاضر به‌طور گسترده استفاده نمی‌شود. همین امر ممکن است کار با اسکریپت‌ها را برایتان سخت کند. Jenkins از حالت‌های Groovy اسکریپتی و اعلانی پشتیبانی می‌کند. به همین دلایل، بسیاری از تیم‌ها به سمت راه‌حل‌های جدیدتر حرکت می‌کنند که از محیط DevOps کانتینری و مبتنی بر مایکروسرویس بهتر پشتیبانی می‌کنند.

با جنکینز، فرایند توسعه نرم‌افزار بهتری را تجربه می‌کنید

در این مطلب تشریح کردیم که جنکینز چیست، چه کاربردی دارد و مزایا و معایب آن چه هستند. اگر به دنبال راهی برای ساده‌سازی، سریع‌تر و کارآمدتر کردن فرآیند توسعه نرم‌افزار خود هستید، جنکینز به عنوان یک ابزار CI/CD می‌تواند در بین گزینه‌های شما باشد.با این ابزار می‌توانید روی کارهایی که مهم‌تر هستند تمرکز کنید و کارهای تکراری در مسیر ساخت، آزمایش و تحویل نرم‌افزار را به جنکینز بسپارید.