GitHub Actions入门与实践：从零到精通的实用指南

GitHub Actions 已经彻底改变了开发人员和 DevOps 工程师自动化工作流的方式，涵盖了从 CI/CD 管道到基础设施即代码的所有内容。本指南将带你一步步了解 GitHub Actions，从基础知识到高级用法。无论你是刚刚入门还是已然是经验丰富的 DevOps 工程师，本文都将帮助你深入了解，帮助你自动化并优化你的 DevOps 流程。

zh: 此处省略了部分内容

目录

1. GitHub Actions是什么？
2. 为什么在DevOps中使用GitHub Actions？
3. GitHub Actions的核心概念

• 工作流

• 作业

• 步骤

• 操作

• 运行器

  1. 设置GitHub Actions

• 基本工作流示例

• 配置密钥

  1. 使用GitHub Actions进行CI/CD

• 构建CI/CD流水线

  1. GitHub Actions的高级概念

• 矩阵构建任务

• 自托管运行器

• 可重用工作流

  1. 将GitHub Actions与DevOps工具集成

• Docker

• Kubernetes

• Terraform

  1. 使用GitHub Actions的最佳实践

• 优化工作流

• 缓存依赖项

• 安全考虑
  1. 常见的陷阱及其避免方法
  2. GitHub Actions的实际使用案例
  3. 结论

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1. GitHub Actions 是什么？

GitHub Actions 是一个集成在 GitHub 中的 CI/CD 工具，允许您在 GitHub 仓库中直接自动化、定制和执行软件开发工作流程。不论是自动化测试、部署到生产环境，还是执行复杂的基础设施任务，GitHub Actions 都能帮您搞定。

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为什么：在DevOps中使用GitHub Actions呢？

GitHub Actions已经成为现代DevOps流水线的重要组成部分，这是因为：

• 与您的 GitHub 仓库无缝集成。
• 自动化 CI/CD 流水线，减少人工干预。
• 支持 多云部署 并与各种流行的 DevOps 工具集成。
• 提供 可自定义的操作 和预构建操作的市场。
• 支持 自托管和云托管的运行器 ，提供灵活性。

此处省略内容

3. GitHub Actions 的核心理念

要想利用好 GitHub Actions，了解其主要组成部分是非常重要的。

流程

工作流是定义在仓库的 .github/workflows 目录中的 .yml 文件内的自动化任务。每个工作流可以由代码推送事件、拉取请求事件或者根据计划等事件触发。

工作

每个工作流程由多个任务组成。任务各自运行，但可以设置为依赖其他任务的结果。

这些步骤

一个任务由多个步骤组成。步骤是任务中的单独任务，例如运行 shell 脚本或执行特定的 GitHub 上的操作。

动作

动作是预设的命令或脚本，这些动作或是自定义的，或是从 GitHub 市场上下载的。你也可以创建属于自己的动作。

跑友

运行器是执行你工作流程的机器。GitHub 提供托管的运行器，或者你可以自行托管运行器以便获得更多控制。

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或

zh: 此处省略内容 (chǔcǐ shěnglüè nèiróng)

4. 配置 GitHub Actions:

一个基本的工作流程例子

我们来看看为一个Node.js项目运行测试的基本流程。

    name: Node.js CI

    on:
      push:
        branches:
          - main

    jobs:
      build:
        runs-on: ubuntu-latest

        steps:
        - uses: actions/checkout@v2
        - name: 安装 Node.js
          uses: actions/setup-node@v2
          with:
            node-version: '14'
        - run: npm install
        - run: npm test

全屏模式 退出全屏

这个工作流在推送到主要分支时被触发，并执行一系列步骤来安装依赖库，运行测试脚本。

配置机密信息

你可以在 GitHub Actions 中设置一些 secrets 来存放敏感信息，比如 API 密钥或认证信息。这些 secrets 存储在仓库级别，并在工作流中通过 ${{ secrets.SECRET_NAME }} 来访问它们。

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5. 持续集成/持续部署 with GitHub 操作

构建CI流水线。注：CI指持续集成。

在典型的CI流程中，GitHub Actions 可以帮助执行诸如代码规范、单元测试和集成测试之类的任务。下面是一个例子：

    name: 持续集成管道 # CI Pipeline

    on: [推送, 拉取请求]

    jobs:
      测试:
        运行在: ubuntu-latest
        步骤:
        - 使用: actions/checkout@v2
        - 运行: npm install
        - 运行: npm run lint
        - 运行: npm test

切换到全屏模式，退出全屏

构建CD流水线

对于持续集成和持续部署（CI/CD），您可以将部署自动化到 AWS、Azure 或 Google Cloud 等云平台。

    name: CD Pipeline

    on:
      push:
        branches:
          - main

    jobs:
      deploy:
        runs-on: ubuntu-latest
        steps:
        - uses: actions/checkout@v2
        - name: 部署到AWS
          uses: aws-actions/configure-aws-credentials@v1
          with:
            aws-access-key-id: ${{ secrets.AWS_ACCESS_KEY_ID }}
            aws-secret-access-key: ${{ secrets.AWS_SECRET_ACCESS_KEY }}
            aws-region: 'us-east-1'
        - run: aws s3 sync ./build s3://my-bucket

点击这里进入全屏。点击这里退出全屏。

zh: 此处省略内容

6. GitHub Actions 高级概念

矩阵构建过程

Matrix 构建允许您并行执行不同版本的作业，例如在 Node.js 的多个版本上进行测试。

    jobs:
      test:
        runs-on: ubuntu-latest
        strategy:
          matrix:
            node-version: [10, 12, 14]
        步骤:
        - uses: actions/checkout@v2
        - name: 使用 Node.js 版本 ${{ matrix.node-version }}
          uses: actions/setup-node@v2
          with:
            node-version: ${{ matrix.node-version }}
        - run: npm install
        - run: npm test

全屏查看 退出全屏

自托管运行器

自托管的运行器可让您更好地掌控作业运行的环境里，这对于特定硬件或安全要求来说非常有用。

此处省略内容

7. 将 GitHub Actions 与 DevOps 工具集成

Docker (容器技术 rúqì jìshù)

你可以通过GitHub Actions构建并推送Docker镜像文件。

    jobs:
      build:
        runs-on: ubuntu-latest
        steps:
        - name: 构建 Docker 镜像
          run: docker build -t my-image .
        - name: 推送 Docker 镜像
          run: docker push my-image

全屏模式 退出全屏

Kubernetes

将部署集成到 Kubernetes 集群，并将 kubectl 集成到 GitHub Actions 工作流中。

步骤:
- 步骤名称: 部署到K8s
  执行: |
        kubectl apply -f deployment.yaml

全屏模式，退出全屏

Terraform (terraform工具)

你也可以用 GitHub Actions 和 Terraform 来管理基础架构即代码。

    步骤:
    - 名称：Terraform 应用
      执行: terraform apply

切换到全屏 退出全屏

8. GitHub Actions的最佳做法

优化工作流程.

通过使用缓存来加快工作流，比如在Node.js中缓存依赖。

- uses: actions/cache@v2
  with:
    path: node_modules
    key: ${{ runner.os }}-node-${{ hashFiles('**/package-lock.json') }}
    restore-keys: |
      ${{ runner.os }}-node-
  # 此行代码用于缓存node_modules目录，确保构建速度

全屏模式 退出全屏

缓存依赖

缓存是提高 CI 流水线速度的重要因素。你可以缓存依赖，以避免每次运行工作流时重新安装。

安全考量

• 使用密文存储敏感信息。

• 限制只有可信人员才能访问工作流程文件，并严格限制他们的访问权限。

• • *

9. 常见陷阱及如何避免

• 长时间运行的工作流：将其拆分成更小的可并行处理的任务。

• 机密信息泄露：确保机密信息得到妥善加密，并且绝不在工作流中硬编码。

• • *

10. 真实世界中的GitHub Actions的实际用例。

• 自动化 AWS 部署：GitHub Actions 可以与 AWS 服务集成，以自动化您的整个 CI/CD 流水线。
• 持续测试：使用 GitHub Actions 可以在不同的环境中和浏览器中自动化测试。

• 基础设施管理：结合使用 Terraform 和 Ansible，GitHub Actions 可用于自动化基础设施管理。

• • *

11.\ 结论篇 ：

GitHub Actions 是一个非常强大的工具，可以直接将自动化带入您的 GitHub 工作流中。无论您是在构建、测试还是部署应用程序，GitHub Actions 都可以简化和优化这个过程。随着您在 DevOps 职业生涯中的发展，掌握 GitHub Actions 将帮助您构建更复杂和先进、可扩展和高效的流水线。

通过遵循本指南，无论是新手还是有经验的DevOps工程师都可以更好地理解和运用GitHub Actions及其核心概念，并学会如何将其无缝集成到他们的DevOps工作流程中。敬请期待更多实用技巧和最佳实践，帮助您优化CI/CD管道！

作者：

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