Relato de uma Implantação de uma Ferramenta de Integração Contínua em um Núcleo de Práticas em Informática de uma Universidade

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1 Relato de uma Implantação de uma Ferramenta de Integração Contínua em um Núcleo de Práticas em Informática de uma Universidade Guylherme Tabosa Cabral 1, Carlos Diego Andrade de Almeida 1 1 Universidade Federal do Ceará (UFC) Quixadá CE Brasil guylhermetabosa@alu.ufc.br, carlosdiego@gmail.com Abstract. The implantation of a Continuous Integration Software at nucleus of practice in computer of Federal University of Ceara is described in this paper. It is done experimentally in a project where the SCRUM methodology was used during software development. Besides, the positive and negative experiences learned are described as well. Resumo. A implantação de uma ferramenta de integração contínua no núcleo de práticas em informática da Universidade Federal do Ceará é descrita neste artigo. Esta foi experimentalmente realizada em um projeto onde a metodologia SCRUM foi utilizada durante o desenvolvimento do software. Além disso, as experiências positivas e negativas também são descritas. 1. Introdução Nas últimas décadas, as metologias ágeis atraíram uma grande atenção por parte das empresas desenvolvedoras de software. Isto deve-se muito à relação das metodologias ágeis com o conjunto de boas práticas pertencentes a ela, que aumentam qualidade, controle e garantia ao produto. A Integração Contínua é uma dessas práticas, definida como uma ferramenta de gestão de configuração, que auxilia os desenvolvedores e permite que as mudanças realizadas no software sejam imediatamente avaliadas, testadas e verificadas, de modo a prover um feedback imediato para correção de possíveis erros de integração. Integrações, estas, que seriam verificadas apenas futuramente, posterior a problemas mais complexos de integração. Neste contexto, este trabalho propôs a implantação de uma ferramenta de integração contínua no Núcleo de Práticas em Informática (NPI) da Universidade. O NPI é o ambiente onde estudantes que estão em fase de conclusão de curso podem estagiar e aprimorar seus conhecimentos adquiridos no decorrer de sua vida acadêmica, além de concluírem seus componentes curriculares obrigatórios. Este surgiu, devido à pouca demanda de empresas de Tecnologia da Informação (TI) na região onde a universidade se encontra e a crescente exigência por profissionais dotados de experiência em desenvolvimento de software [Gonçalves et al. 2013]. Com a implantação será possível identificar as principais dificuldades que ocorreram neste processo, afim de identificar pontos positivos, negativos e apontar possíveis melhorias.

2 2. Integração Contínua Integração Contínua (IC) surgiu na comunidade Extreme Programming (XP), através de um dos seus maiores apoiadores e disseminadores, Martin Fowler [Pereira et al. 2013]. Trata-se de uma prática de desenvolvimento de software onde os membros de uma equipe integram seus trabalhos frequentemente. Cada pessoa deve integrar suas mudanças no mínimo, uma vez ao dia, podendo haver ainda múltiplas integrações. Cada integração seria verificada por uma build automatizada (incluindo testes) para detecção de erros de integração mais rapidamente. Muitas equipes acham que esta abordagem conduz a uma significante redução nos problemas de integração, permitindo assim que o time desenvolva software coeso mais rapidamente [Fowler 2006]. O processo de integração ocorre quando alguma mudança é identificada pelo sistema de controle de versão, que auxiliado por um servidor de integração contínua identificará a mudança e executará sua build privada [Mráz 2013]. A grande vantagem em utilizar uma ferramenta de integração contínua está em seus benefícios, o que torna-se um importante papel dentro do XP são, de acordo com [Duvall et al. 2007]: Redução de riscos: Através da detecção imediada de código quebrados, ou incorretos, reduz-se risco atrelados ao produto. Redução de processos manuais repetitivos: Um conjunto de tarefas são executadas automaticamente pela build privada do servidor de integração contínua. Permitir melhor visibilidade do projeto: Identificando informações inerentes ao desenvolvimento, como frequência de códigos defeituosos, módulos mais complexos, permitindo maior gerenciamento do projeto. Estabelecer uma maior confiança no produto do time de desenvolvimento: Com as visualizações de mudanças bem sucedidas, os desenvolvedores sentem maior confiança ao realizarem mudanças. Coleta de Métricas a cada build: Através da utilização de ferramentas de análise estática de código buscando identificar violações, não conformidades e assim investindo na melhoria contínua do software. Assim o objetivo da implantação foi alcançar os benefícios que a ferramenta possui para o produto e projeto. 3. Processo de implantação O processo de implantação iniciou com a avaliação do processo vigente no NPI afim de buscar analisar como as atividades eram executadas e servindo de insumo para o passo seguinte, a escolha da ferramenta. A ferramenta escolhida foi baseado no processo, tecnologia e características da organização. Finalmente implantada a ferramenta buscou-se avaliar os resultados desta ação, com identificação de pontos positivos e negativos com o objetivo de facilitar futuras implantações e avaliar o impacto dentro da organização Análise das atividades do NPI Esta etapa teve como início, a avaliação das atividades executadas no NPI. Para tal, fora realizado uma análise do processo 1 existente, somado à experiência do autor, pois este é 1

3 um membro do NPI. O NPI possui um modelo de processo definido, este processo é baseado nos modelos e metodologias Scrum, MPS.BR e XP. Este modelo define as práticas e o modelo de trabalho dos envolvidos nas atividades do núcleo. Dentro do modelo de processo definido no NPI este trabalho tem como objetivo focar no modelo de processo de gerência de configuração. O NPI subdivide-se em dois turnos, manhã e tarde, sendo cada turno supervisionado por um professor supervisor diferente. Estes turnos podem ou não estar trabalhando no mesmo projeto, embora o mais comum é que trabalhem em projetos diferentes. As equipes contam com uma média de oito membros onde comumente destes, dois são alocados para as atividades de requisitos e testes, um para liderança técnica, enquanto o restante da equipe é alocado para as atividades de desenvolvimento, incluindo o líder técnico. O professor supervisor auxilia os líderes técnicos e realiza o papel de Product Owner. A avaliação destes dados serviu de entrada para escolha da ferramenta de integração contínua a ser implantada Escolha da Ferramenta Nesta segunda etapa do trabalho, a ferramenta de integração escolhida fora baseada nas informações coletadas na atividade anterior. A ferramenta escolhida foi o Jenkins, de acordo com os seguintes critérios: Suporte a Linguagem: O Jenkins permite suporte a uma grande diversidade de linguagens, tais como Java, PHP, Rails, Grails, Python, entre outras. Suporte ao Sistema de Controle de Versão: O Jenkins consegue integrar-se nativamente com os principais sistemas de controle de versão disponíveis: CVS, SVN, Mercurial, e o Git através da utilização de plugin. Segurança: A segurança do Jenkins é habilitada através de permissões e papéis, onde a base de dados de usuários pode ser pela base interna do Jenkins, LDAP, usuários do sistema operacional e também através do usuário vinculado ao GitHub. Extensibilidade: Jenkins é extremamente flexível e adaptável, permitindo assim oferecer uma melhor atuação para diferentes propósitos através das centenas de plugins disponíveis. Plugins este que oferecem tudo, desde sistemas de controle de versão, ferramentas de build, ferramentas de análise estática de código, notificadores de build, alterações de UI (User Interface), integração com sistemas externos (Jira, Redmine). Usabilidade: Primeiramente, Jenkins é fácil de usar. A interface é simples e intuitiva, e o Jenkins como um todo possui uma curva de aprendizado baixa [Smart 2011]. Instalação e Configuração: Facilidade de instalação, diferentes ambiente de operação, tais como sistemas operacionais, utilização de recursos. Documentação clara e objetiva do processo de instalação informando dependência existentes Implantação A terceira e última etapa consiste na implantação da ferramenta já definida em um projeto piloto que estava iniciando, Gestão de Projetos Acadêmicos (GPA). O projeto GPA módulo de pesquisa, trata da automação dos processos de divulgação, aceitação e validação dos projetos da Universidade.

4 Pontos Positivos Comunicação: Com a utilização da integração contínua percebeu-se que a comunicação da equipe melhorou, pois as informações de falha de build foram discutidas assim que informadas aos responsáveis, que priorizavam sua correção, mesmo em horário fora de expediente. A falha era comunicada pessoalmente aos encontros entre aulas, e caso não fosse possível via meio virtual, redes sociais e . Coleta contínua de métricas: Através da integração do SonarQube como processo post-build do Jenkins, o resultados das análises serviram de insumo para melhoria do código através de refatoração. Assim, uma alteração no processo do NPI ocorreu, de modo a contemplar uma atividades de correção de issues fornecidas pelo SonarQube ao escopo da Sprint a fim de melhorar a qualidade do sistema, reduzir esforços e futuras manutenções. Boa receptividade da equipe: Ao serem explanados de como a ferramenta atuava e quais eram seus benefícios para o projeto e produto, os membros da equipe não reagiram de maneira contrária à utilização da ferramenta, mesmo que esta alterasse seu processo de trabalho. Fácil entendimento: A ferramenta forneceu uma interface amigável que permitia o bom entendimento das ações que estavam sendo executadas, facilitando a interpretação dos dados por ela gerados. Alguns membros relataram que comparada a outras ferramenta do gênero como o CruiseControl, o Jenkins possuía uma interface mais bonita e era mais simples de utilizar. Máquina com boas configurações: A implantação ocorreu em uma máquina com boas configurações para hospedagem. A execução da ferramenta não sofreu engasgos ou problemas de lentidão devido a alta performance do hardware Pontos Negativos Ausência de um Gerente de Configuração: A ausência de um gerente de configuração com experiência na equipe foi sentida durante problemas com o repositório, gerando gastos no tempo da equipe e ociosidade na ferramenta. Embora em algum casos, o autor tenha ficado informalmente responsável por essas atividade perante equipe e projeto. Ausência de testes automatizados: A ausência de testes automatizados no projeto inviabilizou a valoração de um dos principais benefícios da integração contínua, que se trata da execução de testes em sua build privada para verificação de problemas de integração, pois os testes embora fossem documentados e os casos de testes existissem, a forma de teste era manual, através de teste de exploração. Identificação de build em Branches distintos: Ao longo que o projeto trabalhava com o desenvolvimento em vários branches, a ferramenta SonarQube não fornecia uma identificação individual para cada, assim tornava-se difícil obter informações mais precisas sobre análise aplicada a cada branch. Problemas estruturais: A execução da ferramenta em uma máquina de um dos laboratórios do NPI constantemente era desligada por algum funcionário da uni-

5 versidade, ou esta era desligada devido as constantes quedas de energia ocorridas, sendo necessário a reinicialização manual. 4. Métricas do Código Uma métrica de software é uma característica de um determinado sistema de software, desenvolvimento, processo ou documentação, de modo que possa ser medido [Sommerville 2011]. A coleta das métricas do código foi realizado pelo SonarQube, onde este era um processo de post-build da build privada do Jenkins. Após cada coleta, um histórico foi armazenado na base de dados da ferramenta, onde a última análise do dia foi mantida. O histórico das métricas do código foi mantido no painel da ferramenta, onde todos os membros da equipe podiam visualizar e verificar no que poderiam trabalhar para melhorar a qualidade do software. Figura 1. Histórico de Issues do SonarQube A utilização das coletas das métricas permitiu que fossem criadas atividades específicas para correções das violações detectadas pela ferramenta dentro do escopo da Sprint de desenvolvimento como apresentado na figura Conclusão Com o mercado cada vez mais competitivo para consumir software, construir software com uma maior qualidade é essencial para a sobrevivência no mercado de trabalho. Assim, realizar a implantação de uma ferramenta de integração contínua requer cuidados, pois caso esta não seja suficientemente bem planejada, poderá trazer resultados adversos ao esperado, pois uma implantação forçada ou mal sucedida pode gerar resistência da equipe, diminuir a produtividade, burocratizar o processo, gerando assim um mal estar entre os membros do time e perca na qualidade do produto. Este trabalho permitiu principalmente criação de uma cultura de integração contínua no NPI que poderá ser repassada aos novos membros de novas equipes, somado ao aprendizado em trabalhar em um ambiente onde esta ferramenta está inserida tendo

6 sua importância aumentada devido a crescente utilização deste modelo de ferramenta nas fábricas de software. Possibilitar que os envolvidos visualizassem o impacto que esta ferramenta exerce no desenvolvimento do software, na melhoria da qualidade e como a ferramenta apoiou a comunicação da equipe, prover uma alteração no processo de modo a adequar os dados fornecidos pela ferramentas na busca da melhoria do da qualidade do software e relatar as lições aprendidas que poderão ser utilizadas em futuras implantações. Referências Duvall, P., Matyas, S., and Glover, A. (2007). Continuous Integration: Improving Software Quality and Reducing Risk. A Martin Fowler signature book. Addison-Wesley. Fowler, M. (2006). Continuous integration. articles/continuousintegration.html. Acesso em : Gonçalves, E. J. T., Bezerra, C. I. M., Almendra, C. C., Sampaio, A. L., and Vasconcelos, D. R. (2013). Núcleo de práticas em informática: Contribuindo para a formação em sistemas de informação através do desenvolvimento de projetos de software. XXXIII CONGRESSO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE COMPUTAÇÃO (WEI, (1): Mráz, M. (2013). Use of continuous integration in web application development. Master s thesis, Masarykova Univerzita Fakulta Informatiky, Brno. Pereira, J. A. D., de Arruda, R. F. V., and Gomes, A. M. (2013). Lessons learned during the implementation of a continuous integration software in mps.br level f enviroment. Workshop Anual do MPS, (9): Smart, J. F. (2011). Jenkins The Definitive Guide. O Reilly Media. Sommerville, I. (2011). Engenharia de Software. Pearson Education, 9 edition.

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