¿Qué es la Integración Continua y cuáles son sus ventajas?

El desarrollo de software es hoy en día un proceso complejo en el que, en proyectos de mayor envergadura o de larga duración, participan numerosos agentes como desarrolladores, testers o equipos, que asumen tareas parciales —desde funciones individuales hasta la interfaz de usuario (GUI) y la comprobación de la funcionalidad y la seguridad—. Para detectar a tiempo posibles problemas en la integración y la compatibilidad de las distintas partes del programa e instancias, los proyectos más elaborados suelen utilizar un procedimiento conocido bajo la definición "Integración Continua" (Continuous Integration, CI). Sirve para acelerar al máximo el desarrollo, probar los componentes existentes y posibilitar una distribución segura (Entrega Continua y Despliegue) de programas y actualizaciones.

Contenido:
¿Qué se esconde tras el principio "Integración Continua"?
¿Qué procedimientos utiliza la Integración Continua?
¿Cómo funciona la Integración Continua?
¿Qué ventajas ofrece la Integración Continua?
¿Requiere la Integración Continua un entorno especial?

¿Qué se esconde tras el principio "Integración Continua"?

Hasta la segunda década del nuevo milenio, el desarrollo de software solía consistir en un proceso puramente procedimental y lineal, en el que varios equipos o desarrolladores resolvían tareas de forma independiente. A continuación, los componentes individuales se ensamblaban manualmente y pasaban por una fase de prueba o alfa, en la que se detectaban y corregían la mayoría de los errores. Si un producto se consideraba apto para el mercado, se procedía a una entrega directa mediante disquete, CD, DVD y, en última instancia, soportes como Blu-Ray a los usuarios, centrando principalmente la atención en disponer de una única versión funcional y fiable. Esta práctica resulta hoy obsoleta: un software estable, funcional y seguro de forma continuada requiere un desarrollo a largo plazo (Development), en el que las vulnerabilidades puedan detectarse y corregirse posteriormente.

En la práctica, esto significa un mayor esfuerzo y exigencia en la integración de las distintas partes del programa: éstas deben comprobarse de forma permanente para garantizar su compatibilidad y correcto funcionamiento entre sí. La integración continua ofrece una solución a este problema al ensamblar los componentes no al final del proceso de desarrollo, sino en intervalos breves —por lo general a diario, semanalmente o tras cada fase de desarrollo—. El motivo es que, cuando la unión de los distintos componentes se realiza tarde, con frecuencia surgen problemas considerables porque éstos no están suficientemente coordinados entre sí. No es raro que dichos problemas sean tan extensos que muchos desarrolladores denominen este paso la "infierno de la integración" (infierno de la integración).

La integración continua tiene como objetivo detectar estas dificultades tempranamente y eliminarlas, en la medida de lo posible, ya durante el desarrollo. No solo acorta el tiempo hasta la entrega de un producto terminado, sino que también contribuye a mejorar la calidad. Además, la integración continua aumenta la eficiencia, ya que los programadores implicados se coordinan mejor y se evitan duplicidades de tareas y un trabajo adicional en pruebas e integración. Debido a sus ventajas, se ha consolidado ampliamente como estándar para proyectos complejos, por ejemplo en sistemas de gestión de contenidos (CMS).

¿Qué procedimientos utiliza la integración continua?

Para que la integración continua tenga éxito, deben cumplirse algunas reglas, requisitos y condiciones básicas. Son especialmente importantes:

• Código fuente central y colectivo con un sistema de control de versiones ramificado como Git o Subversion (SVN)
• Intervalos cortos entre los ciclos de prueba, para que la integración continua se realice con frecuencia y rapidez
• Automatización de pasos clave como compilación (Compiling), enlace (Linking) y pruebas
• Integraciones frecuentes y regulares para implementar los cambios rápidamente, archivar los avances y facilitar la depuración
• Desarrollo de pruebas especializadas para el mayor número posible de cambios, que después puedan automatizarse
• Uso colectivo de una única rama (branch) del sistema de control de versiones
• Prueba automática del código e incorporación en los repositorios utilizados (Entrega continua)
• Liberación automática y transición, tras la fase de pruebas, del estado experimental al productivo (Despliegue continuo)

En conjunto, este enfoque se denomina CI/CD, donde CD a la vez hace referencia a Continuous Delivery y Continuous Deployment. Se trata por tanto de tres fases que, con gran rapidez y un esfuerzo mínimo de tiempo y trabajo, conducen a un software de alta calidad. Las tres etapas están además interconectadas y pueden desarrollarse en paralelo, de modo que no se genera tiempo muerto, por ejemplo porque un equipo tenga que esperar inicialmente los resultados de otro.

¿Cómo funciona la integración continua?

Una característica fundamental de la integración continua es la automatización de muchos procesos, como las pruebas y la fusión (merging) de distintas ramas de desarrollo. A partir de los repositorios existentes, scripts adaptados generan de forma continua, en intervalos cortos, una versión ejecutable que, según el progreso, se encuentra en fase alfa o beta. A estas versiones se las denomina Nightly Build, porque normalmente se generan diariamente por la noche —es decir, fuera del horario laboral y después de la entrega de los cambios— y se ponen inmediatamente a disposición de todas las instancias implicadas. Como herramientas se emplean diversas herramientas como la aplicación web GitLab o el sistema de software Jenkins.

Es habitual, especialmente en la comunidad de código abierto, que programadores y equipos de desarrollo pongan los Nightly Builds a disposición de cualquier persona de forma gratuita. De este modo, los usuarios siempre disponen de un software actualizado y, con su uso, contribuyen a detectar bugs y vulnerabilidades de forma temprana, antes de que lleguen a una versión estable. Se trata por tanto de una forma especial de pruebas beta en la que cualquiera puede participar de manera voluntaria. Conviene recalcar que un Nightly Build siempre se encuentra en un estado experimental. Por ello nunca deben emplearse en sistemas productivos o críticos, ya que su estado de desarrollo actual, el rendimiento, así como la seguridad y la estabilidad no pueden valorarse.

¿Qué ventajas ofrece la integración continua?

Aunque la integración continua es un procedimiento relativamente joven, que empezó a emplearse en fases iniciales hacia 2010, se impuso en el desarrollo de software a partir de aproximadamente 2015. Esto se debe especialmente a que presenta diversas ventajas significativas frente al método habitual anterior. Entre otras cosas, contribuye a introducir o mejorar los siguientes aspectos:

• Plazos cortos entre la escritura y el registro del código (check-in) en un sistema de control de versiones
• Las pruebas continuas permiten avisos tempranos ante errores en el código o en la integración
• Muchas modificaciones pequeñas en lugar de pocas grandes facilitan la depuración y la localización de fallos
• Comprobación automatizada y continua del código para garantizar calidad y funcionalidad
• Una versión actualizada para pruebas, demostraciones o distribución está disponible permanentemente
• Mayor eficiencia con menor carga de trabajo y mejor calidad
• Posible combinación con Entrega Continua y Despliegue Continuo

Para poder aprovechar las ventajas al máximo, se recomienda utilizar entornos específicos que incluyan diferentes herramientas para la integración continua.

¿Necesita la integración continua un entorno específico?

Si bien la integración continua puede llevarse a cabo teóricamente de forma independiente de las herramientas que utilicen los desarrolladores en una instancia central, esto supone un esfuerzo considerable a la hora de su configuración, personalización y mantenimiento. En la mayoría de los casos, por tanto, resulta más sensato utilizar una plataforma como, por ejemplo, GitLab, que proporcione los servicios necesarios. Hoy en día, además, numerosas empresas ofrecen CI/CD en formato Software as a Service (SaaS) o Infrastructure as a Service (IaaS). Estas soluciones incluyen, además del control de versiones, diversas herramientas adicionales, como por ejemplo un entorno de desarrollo centralizado al que puedan acceder todos los implicados para unificar procedimientos y formas de trabajo. No es raro que las ofertas de pago incluyan también herramientas útiles adicionales, como Redmine, el software desarrollado para una gestión de proyectos eficiente. Dado que muchas de las herramientas ofrecidas —entre ellas, por ejemplo, GitLab y Redmine— cuentan con una licencia de código abierto (Open Source), también es posible, con un coste económico reducido, montar un entorno de red y de trabajo adecuado para la integración continua en un VPS propio o en un Servidor Dedicado.

Foto: Gerd Altmann en Pixabay