Jatkuvan integroinnin koontityökalut

Abstract

Metropolia Ammattikorkeakoulun ohjelmistotuotantoprojekteissa käytetään jatkuvaa integrointia ja iteratiivisia kehitysmenetelmiä. Kehitysympäristö on rakennettu suosituimpien Java-ympäristön koontityökalujen, Antin ja Mavenin, ympärille. Sekä Ant että Maven ovat suosiostaan huolimatta saaneet osakseen paljon kritiikkiä. Mavenia pidetään yleisesti liian jäykkänä työkaluna. Antin ongelma on sen prosessikuvauskielen heikko ilmaisuvoima, joka johtaa helposti ylläpidettävyysongelmiin. Antin ja Mavenin ongelmille on yhteistä niiden prosessikuvauskielien XML-pohjaisuus. XML-kieltä pidettiin Antin ja Mavenin suunnittelun aikaan hyvänä kielenä koontityökaluille. Kokemus on kuitenkin osoittanut, että XML:n ilmaisuvoima ja hierarkkinen rakenne rajoittavat koonnin kuvausta.

Tämän opinnäytetyön ensisijainen tavoite oli tutkia uusia koontityökaluja ja kartoittaa niiden soveltuvuutta Metropolian ohjelmistoprojekteihin. Uusien työkalujen kehittäjät ovat ottaneet Antiin ja Maveniin kohdistuneen kritiikin tosissaan. Suurin osa uusista koontityökaluista hyödyntää Turing-täydelliseen ohjelmointikieleen perustuvaa sovellusaluekohtaista kieltä XML:n sijaan. Buildr ja Gradle ovat esimerkkejä työkaluista, jotka pyrkivät yhdistämään Antin ja Mavenin parhaat puolet. Tutkittavat koontityökalut valittiin niiden suosion mukaan. Valinnoissa otettiin huomioon myös tuki Jenkins CI -koontipalvelimelle, jota käytetään Metropolian kehitysympäristössä. Työkaluja tutkittiin ensin yleisluontoisesti ja muutamia niistä tarkasteltiin tarkemmin PHP- ja Android-sovellusten koonnissa. Lisäksi työssä tutkittiin tietovarastonhallintasovelluksia. Integroidun riippuvuuksienhallinnan sisältävät koontityökalut hyötyvät monissa tapauksissa omasta tietovarastopalvelimesta.

Työssä havaittiin monien vaihtoehtoisten koontityökalujen olevan erittäin varteenotettavia vaihtoehtoja erityisesti Java-projektien koontiin. Gradle on hyvin vakaa ja monipuolinen työkalu, jolla on potentiaalia korvata Ant ja Maven. PHP- ja Android-koonnissa uudet koontityökalut eivät tarjonneet aivan odotetunlaisia etuja verrattuna Antiin. Uusien koontityökalujen ympärillä ei ole yhtä suurta liitännäisekosysteemiä kuin Antilla ja Mavenilla. Tietovarastonhallintasovellukset osoittautuivat mielenkiintoisiksi, ja Metropolian kehitysympäristöä saatetaan tulevaisuudessa laajentaa tietovarastopalvelimella.

The software projects in Metropolia University of Applied Sciences utilize continuous integration and iterative development methods. The development environment was built around the most prominent Java build tools, Ant and Maven. While popular, both of these build tools have been subjected to criticism from the developer community. Maven is often described as overly rigid. Ant suffers from lack of expressiveness that renders complex builds unmaintainable. Many of the issues in both tools stem from their XML based configuration that was once thought to be an end-all solution for build tools. Experience has shown that XML based project definitions are too inexpressive and restrictive for many software builds.

The main objective of this thesis was to research new build tools that are rising in popularity and assess their suitability for the projects done in Metropolia. The developers of these new build tools have taken the criticism of Ant and Maven seriously. Vast majority of the alternative tools utilize a domain-specific language based on a Turing complete programming language instead of XML. Tools such as Buildr and Gradle attempt to combine the best parts of Ant and Maven while adding in their own flavor. The researched tools were chosen based on their popularity and support in Jenkins CI, the continuous integration server of choice in the development environment. The tools were first analyzed from a general perspective. After initial evaluation some of the tools were used in two case studies in building PHP and Android software. As a secondary objective, a study was carried out on repository managers, which can further enhance the capabilities of modern build tools that integrate dependency management into the build automation process.

The research showed that many of the alternative build tools delivered on their promises. Especially Gradle is a very mature and complete tool that has the potential to replace Ant and Maven. The case studies, however, showed that Ant is still a strong contender in many use cases. The new build tools cannot match the large plugin ecosystems that Ant and Maven boast. The study into repository managers proved fruitful and a repository management server may be added to the environment in the future.