创建并运行基础 Jenkins 流水线

简介

欢迎来到 Jenkins 流水线基础实验。Jenkins 流水线（Pipeline）是一项强大的功能，允许你将整个构建、测试和部署过程定义为代码。这种定义存储在一个名为 Jenkinsfile 的文本文件中，通常与应用程序的源代码一起进行版本控制。这种实践被称为「流水线即代码」（Pipeline-as-Code）。

在本实验中，你将重点学习声明式流水线（Declarative Pipeline）语法，它提供了一种结构化且用户友好的方式来创建流水线。通过本实验，你将能够：

在 Jenkins Web 界面中创建一个新的流水线项目。
使用声明式语法编写基础的 Jenkinsfile。
配置项目以使用来自本地 Git 仓库的 Jenkinsfile。
运行流水线并检查其输出。
将流水线组织为多个阶段（Stage）。
使用环境变量来管理配置。

一个 Jenkins 实例已经在容器中为你运行。让我们开始吧。

在 Jenkins 中创建流水线项目

第一步是在 Jenkins 中创建一个新的流水线项目。这种项目类型专门用于执行在 Jenkinsfile 中定义的流水线。

从桌面界面打开 Firefox 浏览器。浏览器会自动打开 http://localhost:8080，因此无需手动输入 URL。无需登录。
在 Jenkins 仪表板上，点击左侧菜单中的 New Item（新建任务）。
在 Enter an item name（输入任务名称）字段中，输入 my-first-pipeline。
从项目类型列表中选择 Pipeline。
点击页面底部的 OK 按钮。

创建流水线项目

你将被带到项目的配置页面。目前，保持设置不变。滚动到页面底部并点击 Save（保存）。

你现在已经创建了一个空的流水线项目。在下一步中，你将创建一个 Jenkinsfile 并配置此项目来使用它。

配置 SCM 以使用本地 Git 仓库

现在，你将配置 Jenkins 项目，使其从 Jenkins 容器内托管的本地 Git 仓库中获取流水线定义。这使得实验独立于外部网络，同时仍然使用真实的「来自 SCM 的流水线脚本」（Pipeline script from SCM）工作流。

演示仓库位于：git://localhost/pipeline-demo.git

让我们检查一下 Jenkins 将从该仓库加载的 Jenkinsfile：

pipeline {
    agent any
    environment {
        DEPLOY_TARGET = 'staging'
    }
    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                echo 'Building the application...'
                sh 'echo "Compiling source code..."'
            }
        }
        stage('Test') {
            steps {
                echo 'Testing the application...'
                sh 'echo "Running unit tests..."'
            }
        }
        stage('Deploy') {
            steps {
                echo "Deploying the application to ${env.DEPLOY_TARGET}..."
                sh 'echo "Application deployed successfully!"'
            }
        }
    }
}

这个声明式流水线脚本包含了多个阶段，并展示了关键概念：

pipeline { ... }：定义整个流水线的主块。
agent any：指示 Jenkins 在任何可用的代理上运行此流水线。
environment { ... }：定义可在整个流水线中使用的环境变量。
stages { ... }：流水线中所有阶段的容器。
stage('...') { ... }：定义特定的阶段。阶段有助于可视化工作流。
steps { ... }：包含在阶段中执行的实际命令。
echo '...'：将消息打印到构建日志的步骤。
sh '...'：执行 Shell 命令的步骤。

现在，配置你的 Jenkins 项目以使用此仓库：

返回浏览器中的 Jenkins UI，导航到 my-first-pipeline 项目页面。
点击左侧菜单中的 Configure（配置）。
向下滚动到 Pipeline 部分。
将 Definition（定义）下拉菜单从 "Pipeline script" 更改为 Pipeline script from SCM。
在出现的 SCM 下拉菜单中，选择 Git。
在 Repository URL（仓库 URL）字段中，输入：git://localhost/pipeline-demo.git
在 Script Path（脚本路径）字段中，输入：Jenkinsfile
点击 Save（保存）。

流水线 SCM 配置

你的项目现在已设置为执行本地 Git 仓库中定义的流水线。

运行流水线并检查输出

项目配置完成后，是时候运行流水线并查看其实际效果了。

在 my-first-pipeline 项目页面上，点击左侧菜单中的 Build Now（立即构建）。
一个新的构建将被调度，并出现在左侧的 Build History（构建历史）面板中。在历史记录下方，Stage View（阶段视图）将显示 "Build" 阶段正在运行，并在完成后变为绿色。
要查看详细输出，请点击构建历史中的构建编号（例如 #1）。
在构建的摘要页面上，点击左侧菜单中的 Console Output（控制台输出）。
滚动查看日志。你将找到来自流水线步骤的消息，确认流水线已成功执行。

...
[Pipeline] { (Build)
[Pipeline] echo
Building the application...
[Pipeline] sh
+ echo Compiling source code...
Compiling source code...
[Pipeline] } // stage
[Pipeline] { (Test)
[Pipeline] echo
Testing the application...
[Pipeline] sh
+ echo Running unit tests...
Running unit tests...
[Pipeline] } // stage
[Pipeline] { (Deploy)
[Pipeline] echo
Deploying the application to staging...
[Pipeline] sh
+ echo Application deployed successfully!
Application deployed successfully!
[Pipeline] } // stage
...
Finished: SUCCESS

你已经成功运行了第一个流水线并验证了其输出。请注意流水线是如何自动执行仓库 Jenkinsfile 中定义的全部三个阶段（Build、Test、Deploy）的。

理解流水线中的多个阶段

现实世界中的流水线由多个阶段组成，例如构建、测试和部署应用程序。本地仓库中的 Jenkinsfile 已经包含了这些不同的阶段，展示了这个重要的概念。

让我们检查一下流水线是如何通过多个阶段构建的：

stages {
    stage('Build') {
        steps {
            echo 'Building the application...'
            sh 'echo "Compiling source code..."'
        }
    }
    stage('Test') {
        steps {
            echo 'Testing the application...'
            sh 'echo "Running unit tests..."'
        }
    }
    stage('Deploy') {
        steps {
            echo "Deploying the application to ${env.DEPLOY_TARGET}..."
            sh 'echo "Application deployed successfully!"'
        }
    }
}

回到 my-first-pipeline 项目的 Jenkins UI，如果尚未运行，请点击 Build Now 再次运行流水线。
观察项目仪表板上的 Stage View。你将看到代表 "Build"、"Test" 和 "Deploy" 阶段的三列。Jenkins 会在构建通过每个阶段时可视化其进度。
点击阶段视图中的任何阶段，查看该特定阶段的详细日志。
注意每个阶段是如何按顺序执行的——Jenkins 会等待一个阶段成功完成后，才会进入下一个阶段。

通过使用阶段来组织流水线，你可以创建一个清晰且易于维护的工作流，便于监控。每个阶段代表 CI/CD 过程中的一个逻辑环节，这使得识别问题发生的位置以及可视化构建进度变得非常容易。

理解流水线中的环境变量

在最后一步中，你将学习环境变量。environment 指令允许你定义可在整个流水线中使用的变量，这非常适合在不将配置硬编码到步骤中的情况下管理配置设置。

本地仓库中的 Jenkinsfile 已经通过一个指定部署目标的环境变量演示了这个概念。

让我们检查一下环境变量是如何定义和使用的：

pipeline {
    agent any
    environment {
        DEPLOY_TARGET = 'staging'
    }
    stages {
        // ... 其他阶段 ...
        stage('Deploy') {
            steps {
                echo "Deploying the application to ${env.DEPLOY_TARGET}..."
                sh 'echo "Application deployed successfully!"'
            }
        }
    }
}

关于 Jenkins 流水线中环境变量的关键点：

environment { ... } 块定义了在整个流水线中可用的变量。
变量使用 ${env.VARIABLE_NAME} 语法进行访问。
对于包含变量插值的字符串，务必使用双引号 (")，因为 Groovy 的变量插值仅在双引号字符串中有效。
环境变量使你的流水线更加灵活且易于维护。

如果尚未操作，请通过点击 Build Now 在 Jenkins 中触发一次新的构建。
构建完成后，检查该构建的 Console Output。在 "Deploy" 阶段的日志中，你将看到变量已被正确替换：

...
[Pipeline] { (Deploy)
[Pipeline] echo
Deploying the application to staging...
[Pipeline] sh
+ echo Application deployed successfully!
Application deployed successfully!
[Pipeline] } // stage
...
Finished: SUCCESS

注意 DEPLOY_TARGET 环境变量的值 staging 是如何自动替换到 echo 语句中的。

环境变量对于创建灵活的流水线至关重要，这些流水线可以轻松配置用于不同的环境（开发、测试、生产），而无需修改流水线代码本身。

总结

恭喜！你已成功完成了 Jenkins 流水线入门实验。你已经学习了将 CI/CD 工作流定义为代码的核心概念。

在本实验中，你练习了如何：

在 Jenkins UI 中创建流水线项目。
配置项目以使用托管在 Jenkins 本地 Git 仓库中的 Jenkinsfile。
理解包含多个阶段的声明式流水线结构。
运行流水线并检查其控制台输出。
观察流水线如何组织为逻辑阶段以实现清晰度和组织性。
理解如何定义和使用环境变量以使流水线更具动态性。

这些基础技能对于构建复杂的自动化流水线至关重要。你现在已经准备好探索更高级的主题，例如使用参数、管理凭据以及与各种构建和部署工具集成。