DevOps-Verzweigungsstrategien erklärt

Verzweigungsstrategien tragen dazu bei, ein produktives DevOps-Team aufzubauen oder zu managen, das zuverlässig qualitativ hochwertigen Code produzieren kann. Best Practices für Verzweigungsstrategien helfen Ihnen, Code schneller und mit weniger Problemen zu liefern und geben Ihnen die Möglichkeit, mit wachsendem Team zu skalieren.

Verzweigungsstrategien und Versionskontrolle

Versionskontrolle ist eine der Hauptkomponenten der DevOps-Pipeline. Sie ermöglicht effektiv Folgendes:

Verwaltung aller Quellcode-Änderungen.
Alle Codeänderungen werden verfolgt.
So können mehrere Entwickler gleichzeitig am selben Projekt arbeiten.

Wenn Code-Repositories jedoch nicht richtig verwaltet werden, können sie schnell aufgebläht und unhandlich werden, was den wesentlichen Zweck der Quellcodekontrolle zunichte macht. Eine der besten Möglichkeiten, alles organisiert zu halten, besteht darin, die Best Practices der DevOps-Verzweigungsstrategie für all Ihre Entwicklungsbedürfnisse einzuhalten. In diesem Artikel besprechen wir verschiedene Verzweigungsstrategien, die Sie nutzen können, um Ihre Entwicklungserfahrung zu optimieren.

Was ist eine Verzweigungsstrategie in DevOps?

Einfach ausgedrückt ist eine Verzweigungsstrategie etwas, das ein Softwareentwicklungsteam verwendet, wenn es mit einem Versionskontrollsystem zum Schreiben und Verwalten von Code arbeitet. Wie der Name schon sagt, konzentriert sich die Verzweigungsstrategie darauf, wie Zweige im Entwicklungsprozess verwendet werden. Ein Hauptzweck eines Versionskontrollsystems ist es, eine kollaborative Entwicklungsumgebung zu ermöglichen, ohne sich zu überschneiden oder den Code zu beeinträchtigen. Jedes Teammitglied, das denselben Quellcode ändert, wird zwangsläufig widersprüchliche Codeänderungen vornehmen. Die Verwendung von Verzweigungen kann solche Konflikte jedoch mit einem Versionskontrollsystem vermeiden. Diese Verzweigungen ermöglichen es Nutzern, ihren geschriebenen Code mit einem Master-Zweig zusammenzuführen, um das Endprodukt zu erstellen.

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Warum Sie eine DevOps-Verzweigungsstrategie benötigen

Eine richtig umgesetzte Verzweigungsstrategie ist der Schlüssel zur Schaffung eines effizienten DevOps-Prozesses. DevOps konzentriert sich darauf, einen schnellen, effizienten und effizienten Arbeitsablauf zu schaffen, ohne die Qualität des Endprodukts zu beeinträchtigen. Eine DevOps-Verzweigungsstrategie hilft dabei, zu definieren, wie das Lieferteam arbeitet und wie jede Funktion, Verbesserung oder Fehlerbehebung gehandhabt wird. Sie reduziert außerdem die Komplexität der Lieferpipeline, indem sie es Entwicklern ermöglicht, sich auf Entwicklungen und Bereitstellungen in den relevanten Bereichen zu konzentrieren – ohne das gesamte Produkt zu beeinflussen.

Die beste Verzweigungsstrategie für Ihre Bedürfnisse bestimmen

Der Auswahlprozess für eine Verzweigungsstrategie hängt von den Nutzern und den Projektanforderungen ab. Faktoren wie Entwicklungsmethode, Skalierung und Nutzerpräferenzen beeinflussen diese Auswahl. Zusätzlich entscheiden Faktoren wie Continuous Integration/Continuous Delivery (CI/CD)-Tools, welche Verzweigungsstrategien in Ihrer DevOps-Pipeline verwendet werden können. Verzweigungsstrategien, die nicht übereinstimmen oder die Implementierung von CI/CD in DevOps-Pipelines erschweren, sollten in einer DevOps-Umgebung nicht verwendet werden. Eine gute Verzweigungsstrategie für DevOps sollte folgende Eigenschaften aufweisen:

Bietet einen klaren Weg für den Entwicklungsprozess von den ersten Änderungen bis zur Produktion.
Ermöglicht es Nutzern, Workflows zu erstellen, die zu strukturierten Releases führen.
Ermöglicht parallele Entwicklung.
Optimiert den Entwickler-Workflow, ohne zusätzlichen Overhead hinzuzufügen.
Ermöglicht schnellere Release-Zyklen.
Integriert sich effizient in alle DevOps-Praktiken und -Tools, wie verschiedene Versionskontrollsysteme.
Bietet die Möglichkeit, GitOps zu aktivieren (falls du es brauchst).

Gängige DevOps-Verzweigungsstrategien

Schauen wir uns einige beliebte Verzweigungsstrategien an, die derzeit in der Branche verwendet werden.

Gitflow

Gitflow ist die bekannteste Verzweigungsstrategie, die einen Multi-Branch-Ansatz zur Verwaltung des Quellcodes verfolgt. Dieser Ansatz besteht aus zwei Hauptzweigen, die den gesamten Entwicklungszyklus durchlaufen: Master und Develop.

Primäre Zweige

Master. Dies ist der primäre Zweig, in dem der gesamte Produktionscode gespeichert wird. Sobald der Code im "Entwickeln"-Zweig bereit ist, werden die Änderungen in den "Master"-Zweig zusammengeführt und in der Bereitstellung verwendet.
Entwickeln. Hier findet die eigentliche Entwicklung statt. Der gesamte Vorproduktionscode wird hier gespeichert, und der fertige Code aller unterstützenden Zweige wird direkt mit dem "Entwickeln"-Zweig zusammengeführt.

Unterstützungszweige

Während der Entwicklung erstellen Entwickler verschiedene Zweige für spezifische Anwendungsfälle, wobei der "Develop"-Zweig als Basis dient. Im Folgenden sind Beispiele für einige Support-Zweige aufgeführt:

Feature. Dieser Zweig wird verwendet, um neue Funktionen zu entwickeln und zweigt vom "Entwickeln"-Zweig ab.
Hotfix. Dies ist der Zweig, um Produktionsprobleme zu lösen, bei dem schnelle Korrekturen erforderlich sind. Er kann sich vom "Master" selbst abspalten, muss aber sowohl in die "Master"- als auch in die "Develop"-Branche zusammengeführt werden.
Release. Dieser Branch wird verwendet, um Fixes und Verbesserungen zu aggregieren und sich auf die Produktionsversion vorzubereiten. Er verzweigt vom "Develop"-Branch und fusioniert sowohl "develop" als auch "master".

Vorteile der Gitflow-Verzweigungsstrategie

Die Vorteile der Gitflow-Verzweigungsstrategie umfassen:

Einfache und getrennte Zweige für bestimmte Zwecke mit einer richtigen Namenskonvention sorgen dafür, dass alles organisiert bleibt.
Ideal für die Behandlung mehrerer Versionen des Produktionscodes, da die Zusammenführungen in der richtigen Reihenfolge bleiben.
Ideal für Unternehmenskunden, die sich an Release-Pläne und Workflows halten müssen.
Klar definierte Zweige helfen dabei, den Testumfang zu definieren und ermöglichen das Testen nur der spezifischen Zweige.
Es wird von den meisten Git-Tools weit verbreitet unterstützt.

Nachteile der Gitflow-Verzweigungsstrategie

Trotz der Vorteile gibt es einige Nachteile bei der Nutzung der Gitflow-Verzweigungsstrategie. Dazu gehören:

Die Git-Geschichte wird unlesbar.
Die Master/Develop-Trennung kann in vielen Entwicklungsszenarien redundant sein.
Die Integration mit CI/CD-Tools kann kompliziert sein.
Gitflow wird nicht empfohlen, wenn Nutzer eine einzige Produktionsversion pflegen müssen.
Diese Strategie kann die Quellcode-Kontrolle je nach Umfang des Projekts überkomplizieren.

GitHub Flow

Wie der Name schon sagt, wurde diese Strategie von GitHub eingeführt und zielt darauf ab, einen einfachen und einfachen Ansatz zur Entwicklung zu bieten. Sie hält sich an die untenstehenden Richtlinien bei der Verwaltung der Quellcodekontrolle mit einem einzigen primären Zweig.

Der primäre Zweig, von dem Code abzweigt und zu dem er zusammengeführt wird, ist der "Master". Alles im "Master"-Zweig ist deployierbar.
Jede Änderung (Feature/Bug) wird in einem neuen Branch vorgenommen, der vom Master abgeleitet ist, mit einem beschreibenden Branch-Namen, der die Entwicklung beschreibt.
Verpflichte dich lokal zur Entwicklungsabteilung und dränge regelmäßig auf die "Master"-Abteilung.
Erstellen Sie einen Pull Request, sobald die Entwicklung abgeschlossen ist, damit der Code überprüft werden kann.
Sobald der Code überprüft und genehmigt ist, muss er in der Branch getestet werden, bevor er in den "Master"-Branch zusammengeführt wird.
Ab diesem Punkt können Benutzer den "Master"-Branch mit den neuen Änderungen sofort bereitstellen.

Vorteile der GitHub-Flow-Verzweigungsstrategie

Die GitHub Flow-Verzweigungsstrategie hat folgende Vorteile:

Sein relativ einfacher Ansatz mit einem einfachen Arbeitsablauf macht es zugänglich.
Es sorgt für eine saubere und leicht lesbare Git-Geschichte.
Es lässt sich einfach in CI/CD-Pipelines integrieren.
Ideal, wenn man eine einzelne Produktionsversion pflegen muss.

Nachteile der Nutzung der GitHub-Flow-Strategie

Es gibt auch Nachteile bei der Nutzung der GitHub Flow-Verzweigungsstrategie. Dazu gehören:

Ein vereinfachter Ansatz, der bei veröffentlichungsbasierten Entwicklungen nicht geeignet ist.
Es ist nicht geeignet, wenn man mehrere Versionen des Codes pflegt.
Es kann zu instabilem Produktionscode führen, wenn die Zweige nicht ordnungsgemäß getestet werden, bevor sie mit dem "Master" zusammengeführt werden.

Trunk-basierte Entwicklung

Die Trunk-Based Development (TBD)-Strategie beinhaltet, dass Entwickler ihre Änderungen mindestens einmal täglich direkt in einen gemeinsamen Trunk (Master) integrieren. Dieser geteilte Trunk befindet sich stets in einem freigegebenen Zustand. Entwickler können aus diesem Trunk ziehen, ein lokales Repository erstellen und dann den Code an den gemeinsamen Trunk übertragen. Diese regelmäßige Integration ermöglicht es Entwicklern, die Änderungen der jeweils anderen schnell einzusehen und sofort zu reagieren, wenn es zu Konflikten kommt.

Skaliertes TBD

Kleinere Teams können sich nach dem Erstellen und Durchführen von Funktionstests direkt auf den gemeinsamen Trunk festlegen. Für größere Teams kann die Entwicklung jedoch in Feature-/Bug-Fix-Zweige unterteilt werden. Entwickler pushen Code kontinuierlich an bestimmte Zweige, und dieser Code kann per Pull Requests überprüft und getestet werden, bevor er schließlich in den gemeinsamen Trunk integriert wird. Dieser Ansatz ermöglicht es den Entwicklungsteams, nahtlos zu skalieren, ohne den gemeinsamen Trunk zu überlasten, als auch alle Änderungen organisierter und besser handhabbar zu verwalten. Bei der Bereitstellung verwendet TBD Feature-Flags, um die Entwicklungen im gemeinsamen Trunk zu verwalten. Mit diesen Feature-Flags können Teams Codeteile für den Build-Prozess ein- oder ausschalten und nur den notwendigen Code in Produktionsumgebungen bereitstellen.

Vorteile der trunkbasierten Entwicklung

Die Vorteile von TBD, die man berücksichtigen sollte, umfassen unter anderem:

Echte kontinuierliche Integration, da Entwickler den Trunk ständig aktualisieren.
Ausgezeichnete Wahl für CI/CD-Pipelines, da sie einfachere Arbeitsabläufe für automatisierte Tests ermöglichen.
Kürzere Rückkopplungsschleifen für Entwickler, weil Codeänderungen schnell sichtbar sind, was zu schnelleren Release-Zyklen führt.
Kleinere Iterationen ermöglichen es den Teams, alle Änderungen zu verfolgen, während Codekonflikte reduziert und die Gesamtqualität verbessert wird.

Nachteile der trunkbasierten Entwicklung

Es gibt einige Nachteile von TBD, wie zum Beispiel:

Unerfahrene Entwickler könnten diesen Ansatz abschreckend finden, da sie direkt mit dem gemeinsamen Trunk (Master) interagieren.
Falsch verwaltete Feature-Flags können zu Problemen führen.
Der Wechsel von traditionelleren Methoden wie Gitflow zu TBD kann schwierig sein.

GitLab

Die GitLab-Strategie kombiniert feature-getriebene Entwicklung und Feature-Zweige mit Issue-Tracking. Diese Strategie ähnelt GitHub Flow, umfasst jedoch Umweltbereiche wie Entwicklung, Vorproduktion und Produktion.

Nehmen wir an, wir haben die oben genannten drei Umweltbereiche. In diesem Fall ist der Entwicklungsworkflow:

Entwicklung. Hier findet die gesamte Entwicklung statt. Entwickler erstellen separate Zweige für das Feature/den Bugfix, an dem sie arbeiten, und führen diese zu diesem Zweig zusammen. Dann wird es überprüft und getestet.
Vorproduktion. Sobald die entwickelten Features und Fixes bereit zur Veröffentlichung sind, wird der Quellcode bis zu diesem Zeitpunkt in einen Vorproduktionszweig zusammengeführt. Anschließend wird dieser Code weiteren Tests durchlaufen und schließlich mit dem Produktionszweig zusammengeführt, der zur Bereitstellung bereitsteht.
Produktion. Sobald der produktionsbereite Code zusammengeführt ist, kann dieser Branch direkt in der Produktionsumgebung bereitgestellt werden. Dieser Environment Branch enthält nur produktionsbereiten Code.

Vorteile der GitLab-Verzweigungsstrategie

Die GitLab-Verzweigungsstrategie hat folgende Vorteile:

Sorgt für eine angemessene Isolation zwischen den Umgebungen und sorgt für einen sauberen Zustand in den Ästen.
Lässt sich problemlos in CI/CD-Pipelines integrieren.
Verbessert GitHub Flow und optimiert gleichzeitig den Prozess für eine DevOps-Umgebung.
Die Git-Geschichte ist leichter zu lesen, weil sie sauberer ist.

Nachteile der GitLab-Verzweigungsstrategie

Die GitLab-Verzweigungsstrategie hat folgende Nachteile:

Die Umsetzung kann komplex sein, mit dem zusätzlichen Aufwand für die Verwaltung von Umweltbereichen.
Entwicklungszweige können kompliziert und chaotisch werden, wenn sie nicht richtig verwaltet werden.

Wie du deine Verzweigungsstrategie auswählst

Die oben genannten Verzweigungsstrategien sind bewährte Strategien, mit denen Sie Ihren Quellcode verwalten können. Jede hat jedoch ihre eigenen Stärken und Schwächen. Das traditionelle Gitflow ist nicht ideal für sich schnell entwickelnde DevOps-Umgebungen. Die anderen hier beschriebenen Strategien versuchen, Gitflow zu verbessern und zu modernisieren, um an einen agilen DevOps-Prozess anzupassen. Wie immer müssen Sie also die beste Strategie auswählen, die all Ihre Anforderungen erfüllt und zu Ihren organisatorischen Praktiken passt.

DevOps-Leitfaden

Diese Beiträge sind meine eigenen und spiegeln nicht unbedingt die Position, Strategien oder Meinung von BMC wider.

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