姜文，劉立康

（西安電子科技大學(xué) 通信工程學(xué)院，陜西 西安　710071）

基于SVN的軟件配置管理和持續(xù)集成

姜文，劉立康

（西安電子科技大學(xué) 通信工程學(xué)院，陜西 西安710071）

SVN是一款廣泛使用的配置管理工具，適合中小型軟件團隊使用。本文敘述了SVN的特點，介紹了配置管理的基本概念和相關(guān)角色；詳細介紹了基于SVN的軟件配置管理和持續(xù)集成，主要包括權(quán)限管理、SVN控制管理下的開發(fā)工作、建立編碼基線、構(gòu)建內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本、變更管理、版本管理等內(nèi)容；最后介紹了一個典型工作案例。工作實踐表明采用該管理方法有助于提高軟件質(zhì)量，便于項目管理者及時了解工作進度和解決存在的問題。

版本控制；配置管理；分支；標簽；基線；持續(xù)集成

軟件配置管理在軟件項目開發(fā)過程中起著重要的作用。目前國內(nèi)使用比較多的軟件配置管理工具有 ClearCase、SVN、Microsoft VSS等。ClearCase適合大型軟件團隊使用，SVN適合中小型軟件團隊使用。Microsoft VSS適合小型軟件團隊使用。文中敘述了配置管理工具SVN的特點，詳細介紹了在軟件開發(fā)過程中基于SVN的配置管理和持續(xù)集成，主要包括權(quán)限管理、SVN控制管理下的開發(fā)工作、建立編碼基線、構(gòu)建內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本、變更管理、版本管理等內(nèi)容。

1　SVN的特點

SVN［1-2］是 Subversion的簡稱，是一個開源的配置管理工具。

1.1SVN的特點

1）版本管理

SVN可以跟蹤單個文件和整個目錄樹的變更歷史。SVN會記錄每一次更改，包括增加、刪除和重新組織文件和目錄。每次變更SVN都會將版本號加1，修改文件、添加刪除文件、修改文件夾的SVN屬性，都會更新版本。

2）原子提交方式

一個更改集可以整體作為原子提交，即全部提交到版本庫，或一個也不提交。

3）一致的數(shù)據(jù)操作

文本文件和二進制文件采用統(tǒng)一的二進制差異算法處理文件的變化。對于文本文件實現(xiàn)差異化存儲，對于二進制文件（圖像、可執(zhí)行文件）也可以實現(xiàn)差異化存儲。

4）網(wǎng)絡(luò)上雙向傳遞差異信息

從服務(wù)器到客戶端，或者從客戶端到服務(wù)器傳輸被修改的文件，只傳輸文件差異，而不是文件全部內(nèi)容。

5）支持分支（branch）和標簽（tag）

通過分支與合并，有效支持大項目的并行開發(fā)模式。通過標簽管理，準確標識一組文件的版本，有效進行軟件版本管理和必要時的歷史回溯。

6）提供兩種服務(wù)模式

一種是C/S模式，在客戶端使用SVN專門設(shè)計的協(xié)議訪問的SVN服務(wù)器。另一種是B/S模式，與Apache集成，在客戶端采用http的擴展協(xié)議進行訪問。

7）支持兩種數(shù)據(jù)存儲方式

SVN支持BDB數(shù)據(jù)庫和FSFS文件系統(tǒng)。

1.2搭建配置管理環(huán)境

SVN通常采用C/S架構(gòu)，在服務(wù)器上安裝SVN服務(wù)器軟件，建立一個版本庫（Repository），將數(shù)據(jù)（項目）導(dǎo)入版本庫。在客戶端安裝Tortoise SVN軟件，用戶通過個人密碼登陸SVN服務(wù)器開展自己的工作。

2　配置管理的基本概念

2.1配置項

配置項［4］（Configuration Item），簡稱 CI，是配置管理的基本單位，可以分為3種主要類別：計算機程序（源代碼和可執(zhí)行程序）、文檔和數(shù)據(jù)。

2.2版本

版本［6］（Version）是標識了的配置項的實例。在軟件開發(fā)過程中，配置項的版本隨項目進展不斷變化，隨著內(nèi)容的修改或更新，配置項會有不同的版本號。

2.3基線（Baseline）

在軟件開發(fā)過程中，一個配置項或一組配置項在不同時間點上，通過正式評審進入受控狀態(tài)，就是基線［8］。

基線建立之后，該基線的內(nèi)容被“凍結(jié)”，不能隨意修改?；€是下一步開發(fā)的出發(fā)點。對基線進行修改要按照變更請求的過程處理。作為配置管理的基礎(chǔ)，基線保證了后續(xù)開發(fā)活動所需信息的穩(wěn)定性和一致性。

軟件的主要階段基線見表1。

表1　階段基線和相應(yīng)配置項列表Tab.1 The list of the corresponding configuration items and the phase of the baseline

設(shè)計階段的基線，通常以文檔的形式存在。編碼基線和測試基線是開發(fā)階段基線，與軟件源代碼緊密相關(guān)。

2.4版本庫

版本庫［3，5，7］是軟件開發(fā)過程中存放產(chǎn)品數(shù)據(jù)的存儲空間。邏輯上版本庫可以分為開發(fā)庫（動態(tài)庫、程序員庫、工作庫）、受控庫（靜態(tài)庫、主庫）、產(chǎn)品庫（軟件倉庫）。版本庫實際的物理存儲結(jié)構(gòu)根據(jù)軟件項目具體情況來確定。

1）開發(fā)庫：在開發(fā)過程中的技術(shù)文檔、源代碼、可執(zhí)行代碼和數(shù)據(jù)。

2）受控庫：修改權(quán)限受控的文檔庫和程序庫，包括基線庫和其他軟件產(chǎn)品。

3）產(chǎn)品庫：交付用戶的產(chǎn)品和運行環(huán)境。

3　軟件配置管理的相關(guān)角色

參與配置管理包括如下人員：項目經(jīng)理（PM）、系統(tǒng)工程師（SE）、軟件開發(fā)人員（DEV）、軟件測試人員、配置管理員（CMO）、持續(xù)集成工程師（CIE）、質(zhì)量保障人員（QA）、資料員。

其中項目經(jīng)理、質(zhì)量保障人員、配置管理員、開發(fā)代表、測試代表、系統(tǒng)工程師組成產(chǎn)品配置控制委員會（CCB，Change Control Board）。CCB的職責為：建立、更改基線的設(shè)置，審核變更申請；定制訪問控制；指導(dǎo)配置管理的各項活動；為項目經(jīng)理決策提供建議。

4　軟件開發(fā)過程中的軟件配置管理和持續(xù)集成

軟件開發(fā)過程可以分為3個階段：計劃階段、開發(fā)階段和維護階段。后兩個階段涉及的活動是相同的，可以合為開發(fā)和維護階段。

4.1項目配置管理計劃

對于軟件項目，版本經(jīng)理要制定項目管理計劃。配置管理員根據(jù)項目管理計劃制定配置管理計劃。配置管理計劃的主要內(nèi)容有：

配置管理的組織機構(gòu)、配置管理的相關(guān)角色和職責、配置管理工具的選擇和配置環(huán)境的建立、版本庫的結(jié)構(gòu)、訪問權(quán)限設(shè)置、配置項的標識、基線的建立、各個里程碑處提交的軟件產(chǎn)品和提交時間、變更控制及配置狀態(tài)統(tǒng)計等內(nèi)容。

4.2權(quán)限管理

在版本庫（Repository）的子目錄conf中有3個默認的配置文件分別是svnserve．conf、passwd、authz。svnserve．oonf提供總體上的訪問權(quán)限控制。用戶名與密碼放在passwd文件中，項目目錄訪問權(quán)限放在authz文件中。通過這3個文件實現(xiàn)用戶權(quán)限控制。

配置管理員將用戶分組，對不同的組和不同目錄分別進行授權(quán)（不能訪問、只讀、讀/寫），從而保證版本庫的安全。項目開發(fā)中的角色權(quán)限見表2。

4.3SVN控制管理下的開發(fā)工作

開發(fā)人員從版本庫下載源代碼，放在本地作為工作副本，在工作副本上進行查看、修改、編譯、運行、測試等操作。

有兩種開發(fā)模式：

1）鎖定-修改-解鎖:采用這種模式，版本庫的一個文件被檢出（check out）后，就被鎖定。只有提交（Commit）之后，其他人才能修改該文件。

2）復(fù)制-修改-合并（SVN默認的模式）：采用這種模式，開發(fā)人員讀取版本庫文件，建立一個私有工作副本——版本庫中文件和目錄的本地映射。用戶并行工作，修改各自的工作副本，最后合并在一起，成為最終的版本。

表2　項目開發(fā)中的角色權(quán)限Tab.2 The role privileges in the project development

開發(fā)人員每天主要工作如下：

1）根據(jù)主干庫（trunk）提供的新基線更新（Update）工作副本；

2）檢出（check out）自己需要的文件開始工作。為了提供高質(zhì)量的源代碼，需要對編寫好的代碼進行單元測試，靜態(tài)走碼檢查，沖突處理和本地構(gòu)建工作。

3）最后將評審過的代碼提交（Commit）到主干庫（trunk）。開發(fā)人員提交時，要添加注釋、說明、CR單號、修改原因等，以保證可追溯。

4.4開庫和鎖庫

配置管理員負責每天版本庫的開庫和鎖庫，開庫和鎖庫主要是針對主干庫（trunk）。每天開庫將主干庫（trunk）相應(yīng)的權(quán)限賦予項目組成員。開發(fā)人員完成代碼提交后，鎖庫取消項目組成員的相應(yīng)權(quán)限，僅保留配置管理員和持續(xù)集成人員的權(quán)限。以便持續(xù)集成人員完成集成構(gòu)建工作。

4.5建立編碼基線

配置管理員鎖庫后，持續(xù)集成工程師從主干庫（trunk）檢出新提交的代碼，開始構(gòu)建工作。啟動CI服務(wù)器自動執(zhí)行一系列測試（單元測試、組件測試和一些耗時的代碼審查任務(wù)等）；將新提交的代碼與原有版本資源結(jié)合快速構(gòu)建新的版本。若構(gòu)建成功，可以獲得最新Build版本，建立新的編碼基線，通過電子郵件通知項目經(jīng)理和開發(fā)人員。若構(gòu)建失敗，不更新基線，通過電子郵件通知項目經(jīng)理和相關(guān)的開發(fā)人員對提交的代碼進行修改。

4.6構(gòu)建內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本建立測試基線

通常選擇每周執(zhí)行一次構(gòu)建內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本。持續(xù)集成人員從主干庫（trunk）取得新提交的代碼后，執(zhí)行全構(gòu)建任務(wù)。啟動CI服務(wù)器執(zhí)行所有的構(gòu)建工作，包括環(huán)境清理、編譯、測試、代碼審查、打包、部署等。全構(gòu)建任務(wù)執(zhí)行時間較長，有些工作還需要手動執(zhí)行。生成的版本放在Tag中并標記版本號，提交轉(zhuǎn)測試流程。測試經(jīng)理組織進行版本驗證；測試人員進行各種測試，包括功能測試、性能測試等。測試中發(fā)現(xiàn)問題，知會項目經(jīng)理和開發(fā)人員及時處理。完成內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本測試，就建立了新的測試基線，同時也建立了新的編碼基線，和每日構(gòu)建建立的基線相比內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本建立的基線等級要高一些。

4.7變更管理

變更管理是對變更請求（Change Request，簡稱CR）進行分類、追蹤和管理的過程。變更通常有兩種類型：功能變更和錯誤修補變更。

4.7.1變更請求的分類

在軟件研發(fā)過程中會遇到4類變更請求：需求變更、計劃變更、設(shè)計變更和工程變更。

對于這4類變更請求，在不同的階段，分別由不同的CCB團體負責決策處理。

4.7.2變更管理流程

在項目開發(fā)過程中，配置項的變更要遵循一定的變更機制，經(jīng)過嚴格的審核才能進行。以上提到的4類變更請求，都有一個通用的變更管理流程，變更管理流程如圖1所示。

圖1　變更管理流程Fig.1　The process of change management

主要由以下4個步驟組成：

1）提交變更申請：在申請中詳細描述：變更的范圍、原因和依據(jù)；變更的優(yōu)先級；變更的影響；建議的變更方案和替換方案。

2）變更評估：CCB收到變更請求之后，對請求進行評估和分析，識別和評估受影響的所有配置項，必要時邀請相關(guān)人員參與評審。

3）變更的審批：若接受的變更請求，確定修改方案、修改人、修改版本、修改時間、驗證方式和驗證人。在項目經(jīng)理的指導(dǎo)下，由配置管理員負責授權(quán)。

4）變更實現(xiàn)：配置項修改人執(zhí)行變更并驗證；由CCB指定的驗證人對變更進行驗證。驗證通過之后，合格的配置項合入受控庫中；然后關(guān)閉變更請求并發(fā)布。

4.8配置狀態(tài)發(fā)布

配置狀態(tài)發(fā)布是建立與維護配置項的記錄；為相關(guān)人員提供準確的配置信息；通過記錄和報告變更請求的狀態(tài)，為產(chǎn)品的質(zhì)量、進度、趨勢等跟蹤提供數(shù)據(jù)。

配置狀態(tài)發(fā)布的主要內(nèi)容包括：

配置項狀態(tài)，基線發(fā)布情況，版本發(fā)布情況，變更管理情況，版本庫和權(quán)限管理情況。

4.9版本管理

一個產(chǎn)品可以有多個版本，包括內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本和對外發(fā)布版本。

4.9.1版本管理流程

版本管理的過程如下：

1）項目經(jīng)理制定版本計劃，包括內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本和對外發(fā)布版本。

2）開發(fā)人員和資料員完成源代碼開發(fā)和文檔編寫。3）持續(xù)集成工程師每周完成內(nèi)部轉(zhuǎn)測試版本構(gòu)建。4）提交轉(zhuǎn)測試流程，測試經(jīng)理組織進行版本測試和驗證。

5）開發(fā)活動完成之后，配置管理員準備最終的產(chǎn)品版本、產(chǎn)品文檔、版本光盤包等；提供給測試經(jīng)理，組織進行最后的版本測試和驗證；

6）測試和驗證通過后，項目經(jīng)理組織各領(lǐng)域的代表評審，確認版本符合發(fā)布要求。

7）進入版本發(fā)布流程，版本最終傳遞給客戶。版本管理流程如圖2所示。

圖2　版本管理流程Fig．2　The Process of version management

4.9.2配置管理的移交

配置管理員需要完成以下工作：

1）整理、歸檔數(shù)據(jù)、代碼（包括可執(zhí)行文件）和文檔；

2）歸檔或刪除項目版本庫；

3）移交產(chǎn)品版本庫。

5　基于SVN配置管理的持續(xù)集成

現(xiàn)在軟件開發(fā)通常采用持續(xù)集成（CI）［2，5，7］技術(shù)，一次構(gòu)建通常可能包含編譯、測試、審查和部署，以及其他一些事情。本節(jié)以ICP-CI服務(wù)器為例介紹持續(xù)集成。

5.1持續(xù)集成系統(tǒng)架構(gòu)

持續(xù)集成包括以下基本要素：開發(fā)人員、版本庫、CI服務(wù)器、構(gòu)建工具和反饋機制。持續(xù)集成步驟如下：

1）開發(fā)人員向版本庫提交代碼。

2）CI服務(wù)器輪詢版本庫中的變更，自動檢查動態(tài)庫的變化。

3）鎖庫后，下載代碼到CI服務(wù)器。

4）設(shè)定時間區(qū)間，定時自動完成集成構(gòu)建工作。

5）CI服務(wù)器通過電子郵件向項目經(jīng)理和開發(fā)人員反饋構(gòu)建信息。

5.2部署ICP-CI服務(wù)器

1）根據(jù)軟件項目的代碼規(guī)模、編譯環(huán)境、編譯工具選擇CI服務(wù)器的CPU、內(nèi)存等硬件配置和操作系統(tǒng)。一套CI服務(wù)器系統(tǒng)可以同時承擔多個軟件產(chǎn)品的持續(xù)集成工作。2）ICP-CI服務(wù)器系統(tǒng)有兩種部署形式，單機式和分布式。單機式：由一臺CI服務(wù)器完成持續(xù)集成工作，用于代碼量小于百萬行的開發(fā)團隊。

分布式：CI系統(tǒng)由一臺主控服務(wù)器和多臺代理服務(wù)器組成，主控服務(wù)器將持續(xù)集成任務(wù)下發(fā)到各個代理服務(wù)器，任務(wù)完成之后將任務(wù)結(jié)果和日志文件發(fā)回到主控服務(wù)器。

在 Windows環(huán)境下主控服務(wù)器部署工具為 ICP-CIWindows-Master，代 理 服 務(wù) 器 部 署 工 具 為 ICP-CIWindows-Agent。在 Linux環(huán)境下主控服務(wù)器部署工具為ICP-CI-Linux-Master，代理服務(wù)器部署工具為 ICP-CILinux-Agent。主控服務(wù)器和代理服務(wù)器可以選擇不同的操作系統(tǒng)，通常選擇主控服務(wù)器為Windows環(huán)境。

3）ICP-CI工具安裝需要解壓安裝包。對于Windows環(huán)境下的主控服務(wù)器，需要進入 ICP-CI-Windows-Master下的master目錄，執(zhí)行批處理文件啟動MYSQL數(shù)據(jù)庫之后，啟動ICP-CI的網(wǎng)頁版頁面。對于代理服務(wù)器ICP-CIWindows-Agent和ICP-CI-Linux-Agent需 要 將ICP-CIWindows-Master的服務(wù)器IP地址配置到agent目錄下conf文件夾中相應(yīng)的配置文件中，再執(zhí)行批處理腳本啟動代理服務(wù)器的CI進程。

5.3安裝SVN客戶端

CI服務(wù)器需要安裝SVN客戶端命令行工具和圖形工具TSVN。對于windows環(huán)境安裝客戶端工具之后，可以選擇安裝支持中文操作的軟件包。

5.4搭建構(gòu)建工程

打開ICP-CI網(wǎng)頁的頁面，創(chuàng)建軟件產(chǎn)品的構(gòu)建工程，使用ANT腳本完成出包腳本。構(gòu)建工程創(chuàng)建成功之后，分別配置更新代碼、靜態(tài)檢查、進程編譯、出包、用例測試等步驟。

1）SVN鎖庫之后，通過SVN的更新命令“svn update”更新CI服務(wù)器中的代碼。

2）配置產(chǎn)品靜態(tài)檢查，產(chǎn)品使用C/C++來編碼，通常采用Pclint作為靜態(tài)檢查工具：產(chǎn)品代碼使用java語言，通常采用findbugs和checkstyle作為靜態(tài)檢查工具。

3）配置各模塊的編譯腳本和編譯類型，編譯工作為下一步的出包生成進程文件。

4）配置出包的ANT腳本，生成版本包，將版本包部署到相應(yīng)的目錄下。

5）完成測試用例任務(wù)的配置，對版本包進行自動化測試，完成版本包的初步測試。

6　典型案例

某公司的有一個中型軟件開發(fā)項目。采用的SVN版本是1．6．16，SVN命令行工具是subversion-1．6．16，SVN圖形工具是TortoiseSVN-1．6．16。持續(xù)集成軟件為ICP-CI，主控服務(wù)器操作系統(tǒng)為WINDOWS 2003 Server、代理服務(wù)器操作系統(tǒng)為Suse Linux 10 x86-64。持續(xù)集成服務(wù)器共8臺，1臺主控服務(wù)器和7臺代理服務(wù)器。采用Linux環(huán)境下的shell腳本和ANT腳本編程完成持續(xù)集成構(gòu)建工作。工作實踐表明采用基于SVN的配置管理和持續(xù)集成有助于管理人員及時了解工作進度和解決存在的問題。

7　結(jié)束語

長期的工作實踐表明配置管理在軟件開發(fā)過程中占有重要的地位。采用基于SVN的配置管理和持續(xù)集成，可以減少開發(fā)過程中隱藏BUG的風(fēng)險，給項目的管理提供良好好的保障。應(yīng)用軟件的配置管理工作做好了，可以提高軟件的質(zhì)量，提高工作效率，降低開發(fā)成本，從而推動軟件產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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The software configuration management and the continuous integration based on SVN

JIANG Wen，LIU Li-kang
（School of Telecommunication Engineering，Xidian University，Xi’an710071，China）

The SVN is a widely used configuration management tool，which is suitable for small and medium-sized software team．This article describes the characteristics of SVN，introduces the basic concept of configuration management and related role；detailed introduced the software configuration management based on SVN and continuous integration，including rights management，the development work under control of SVN，sets up the coding baseline，builds the internal test version，changes management，version management，and other content；Finally introduces a typical case．Practice shows that this management method is helpful to improve the quality of software，is convenient for project managers understand the work progress and timely solve the problems．

version control；configuration management；branch；label；baseline；continuous integration

TP311．56

A

1674－6236（2016）02-0001-05

2015-06-07稿件編號：201506074

國家部委基礎(chǔ)科研計劃：國防預(yù)研基金項目（A1120110007）

姜 文（1986—），女，陜西西安人，碩士研究生，工程師。研究方向：圖像處理與分析，文字信息分析處理，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和軟件工程。