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Lab 4:CI/CD流水线搭建(10分)
截止日期:2023.11.21 11:59am
实践目的
- 了解使用GitHub Action搭建CI/CD流水线的基本方法。
- 以Python为例,了解典型的软件项目应当具有的基本开发工具、框架和流程。
初始文件
Lab4/文件夹中是一个功能极简的用Python实现图数据结构的包pygraph
,该项目目前采用Poetry进行依赖管理,pytest作为测试框架,文件结构如下:
pygraph.py
实现图数据结构,包含一个类和一些简单函数,均未实现,且结构混乱。pyproject.toml
是Poetry使用的依赖配置文件,文件中声明了本项目支持的Python版本(仅支持Python 3.10),以及本Lab中需要的各种开发依赖。tests/
文件夹包含若干测试。pytest.ini
是pytest
的配置文件。
Lab 4需要为这个项目配置开发环境,补全未实现的代码,并配置一个包含所有常见阶段的CI/CD流水线。
实践流程
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请在OSS-Dev-Course-PKU中创建一个私有GitHub仓库,名为
2024Fall-{学号}-Lab4
,为老师和助教添加访问权限,并将Lab4/文件夹中的所有文件push到仓库内(注意不是push文件夹本身)。不要设置为公开仓库或者为其他同学添加访问权限,否则此Lab评分作废;若误操作,请联系助教删除仓库
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将新创建的仓库clone到本地,配置Python开发环境,安装Poetry,使用Poetry配置虚拟环境,并安装所有依赖。
# 若Python和Poetry配置正确,用如下两行命令即可配置虚拟环境并安装所有依赖 poetry shell poetry install
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使用black对代码进行重新格式化。
black .
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使用pre-commit工具为项目添加Pre-Commit Hook,使得git能够在commit前,调用black对代码进行自动格式化。这需要涉及到编写一个
.pre-commit-config.yaml
文件,并运行pre-commit install
命令。为项目配置统一、简洁的代码风格,是为了降低其他人阅读代码时的认知负荷,方便团队协作。这一流程可以利用现有工具高度自动化,不会为开发带来任何额外负担。
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修改
pygraph.py
文件,实现其中所有功能,保证运行如下命令可以通过所有测试,并生成测试覆盖率报告。pytest -r P --cov=pygraph
这里采用的开发范式是测试驱动开发(Test-Driven Development,TDD),先通过编写测试用例精准描述需求,再在测试用例的基础上实现代码。这一开发方式可以“倒逼”程序员思考代码实现的简洁性、灵活性和可测试性,有助于提升项目代码质量,在敏捷开发中经常使用。
由于本Lab的核心要点并不在于代码实现,因此这里刻意使用了非常简单的代码。不过需要注意,Lab里涉及到的代码实践可适用于,且往往对于长期维护的大型软件项目不可或缺。我们强烈鼓励同学们在自己的其他项目中借鉴运用相关实践(对于各种技术栈,其内核都是相通的),提升整体的工程水平。
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使用pdoc3为
pygraph
自动生成API文档,可以在html/
文件夹中查看生成的API文档。pdoc --html pygraph
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使用GitHub Action配置五阶段CI/CD流水线,包含如下步骤:
- 初始化Python环境,安装Poetry;
- 使用Poetry自动安装所有依赖;
- 使用black检测代码是否存在格式问题;
- 使用pytest运行单元测试;
- 使用pdoc3生成API文档,并将API文档部署到仓库中的
gh-page
分支。
对于公有仓库,可以配置GitHub读取
gh-page
分支,在github.io直接提供相应的公开可访问的网页,这样便实现了API文档的持续部署(对于软件包本身的持续部署,我们留到Lab 5再实现)。不过非常遗憾的是,私有仓库的GitHub Page是收费功能。如果同学们以后创建自己的项目,可以尝试用同样的方法自动部署各种网页,确认实际效果。
需要注意CI环境里是不能使用
poetry shell
的(相关讨论)。 -
将所有更改体现在GitHub仓库中。
提交前检查
在提交前,请确保在一台安装了Python和Poetry的机器上,能够依次运行如下命令并正常输出结果
poetry shell # activate a working virtual environment
poetry install # install all dependencies
pre-commit install # install pre-commit hooks
black . # lint all Python code
pytest -r P --cov=pygraph # run all tests with test stdout and coverage report
pdoc --html pygraph # build API documentation and deploy to html/
对于所有需要给别人使用的代码,确保其他人能够轻松地按照开发文档,配置能够运行你的代码的标准化的开发环境,是至关重要的。Python生态里的大量工具链都是为了能够做到这一点。
此外,请确保你的GitHub仓库里,GitHub Action包含了所有要求的流水线阶段,且能不报错正常执行(有小绿勾)。
助教会人工检查流水线配置是否正确。需要尤其注意的是,
black
在默认配置下,即使存在代码格式问题,也只会重新格式化而不会报错,这对于CI流水线中的检查是不合适的(CI环境下重新格式化了也没用)。因此,需要通过相应配置选项让black
检查是否存在风格错误。
评分标准
- (3分)所有测试能够通过。
- (2分)配置了能够自动格式化代码的Pre-Commit Hook。
- (5分)配置了至少包含如下五个阶段的GitHub Action流水线:初始化Python环境、安装依赖、代码风格检查、运行单元测试、部署API文档。
提交方式
Lab 4无需特意提交任何内容,助教会在DDL后检查OSS-Dev-Course-PKU中检查相应仓库,做出最终评分。