Github Actions入门

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CI/CD

GitHub Actions 是 GitHub 的持续集成服务

GitHub Actions 简介

GitHub Actions 帮助您自动完成软件开发周期内的任务。 GitHub Actions 是事件驱动的，意味着您可以在指定事件发生后运行一系列命令。 例如，每次有人为仓库创建拉取请求时，您都可以自动运行命令来执行软件测试脚本。

此示意图说明如何使用 GitHub Actions 自动运行软件测试脚本。事件会自动触发其中包作业的工作流程。 然后，作业使用步骤来控制操作运行的顺序。 这些操作是自动化软件测试的命令。

工作流程概述

很多操作在不同项目里面是类似的，完全可以共享。GitHub 注意到了这一点，想出了一个很妙的点子，允许开发者把每个操作写成独立的脚本文件，存放到代码仓库，使得其他开发者可以引用。

如果你需要某个 action，不必自己写复杂的脚本，直接引用他人写好的 action 即可，整个持续集成过程，就变成了一个 actions 的组合。这就是 GitHub Actions 最特别的地方！

GitHub 做了一个官方市场，可以搜索到他人提交的 actions。另外，还有一个 awesome actions 的仓库，也可以找到不少 action。

image-20210106104143587

上面说了，每个 action 就是一个独立脚本，因此可以做成代码仓库，使用userName/repoName的语法引用 action。比如，actions/setup-node就表示github.com/actions/setup-node这个仓库，它代表一个 action，作用是安装 Node.js。事实上，GitHub 官方的 actions 都放在 github.com/actions 里面。

既然 actions 是代码仓库，当然就有版本的概念，用户可以引用某个具体版本的 action。下面都是合法的 action 引用，用的就是 Git 的指针概念，详见官方文档。

actions/setup-node@74bc508 # 指向一个 commit
actions/setup-node@v1.0    # 指向一个标签
actions/setup-node@master  # 指向一个分支

基础概念

GitHub Actions 有一些自己的术语。

  1. workflow （工作流程）：持续集成一次运行的过程，就是一个 workflow。
  2. job （任务）：一个 workflow 由一个或多个 jobs 构成，含义是一次持续集成的运行，可以完成多个任务。
  3. step（步骤）：每个 job 由多个 step 构成，一步步完成。
  4. action （动作）：每个 step 可以依次执行一个或多个命令（action）。

虚拟环境

GitHub 托管的运行器是由安装了 GitHub Actions 运行器应用程序的 GitHub 托管的虚拟机。 GitHub 提供使用 Linux、Windows 和 macOS 操作系统的运行器。

GitHub Ac­tions 为每个任务 (job) 都提供了一个虚拟机来执行，每台虚拟机都有相同的硬件资源：

  • 2 核 CPU
  • 7 GB RAM 内存
  • 14 GB SSD 硬盘空间
虚拟环境 YAML 工作流程标签
Windows Server 2019 windows-latest 或 windows-2019
Ubuntu 20.04 ubuntu-20.04
Ubuntu 18.04 ubuntu-latest 或 ubuntu-18.04
Ubuntu 16.04 ubuntu-16.04
macOS Big Sur 11.0 macos-11.0
macOS Catalina 10.15 macos-latest 或 macos-10.15

**注：**Ubuntu 20.04 虚拟环境目前仅作为预览提供。 ubuntu-latest YAML 工作流程标签仍使用 Ubuntu 18.04 虚拟环境。

使用限制：

  • 每个 workflow 的运行时限为 72 小时
  • 每小时可以调用 1000 次 GitHub API 。
  • 每个 job 最多可以执行 6 个小时。
  • 免费版的用户最大支持 20 个 job 并发执行，macOS 最大只支持 5 个。
  • 私有仓库 Linux 运行器每月累计使用时间为 2000 分钟，超过后$ 0.008/分钟，公共仓库则无限制。

注： 虽然名称叫持续集成，但当所有任务终止和完成时，虚拟环境内的数据会随之清空，并不会持续。即每个新任务都是一个全新的虚拟环境。

Workflow

GitHub Actions 的配置文件叫做 workflow 文件，存放在代码仓库的.github/workflows目录。

workflow 文件采用 YAML 格式，文件名可以任意取，但是后缀名统一为.yml or .yaml，比如foo.yml or foo.yaml。一个库可以有多个 workflow 文件。GitHub 只要发现.github/workflows目录里面有.yml or .yaml文件，就会自动运行该文件。

workflow 文件的配置字段非常多，详见官方文档。下面是一些基本字段：

  1. name

    工作流程的名称。 GitHub 在仓库的操作页面上显示工作流程的名称。 如果省略 name，GitHub 将其设置为相对于仓库根目录的工作流程文件路径。

    name: GitHub Actions Demo

  2. on

    必要 触发 workflow 的 GitHub 事件的名称。 你可以提供单一事件 string、事件的 array、事件 types 的 array 或事件配置 map，以安排工作流程的运行，或将工作流程的执行限于特定文件、标记或分支更改。 有关可用事件的列表，请参阅“触发工作流程的事件”

    使用单一事件

      on: push

    上面代码指定，push事件触发 workflow。

    使用事件列表的示例

    on: [push, pull_request]

    上面代码指定，push事件或pull_request事件都可以触发 workflow。

    完整的事件列表，请查看官方文档。除了代码库事件，GitHub Actions 也支持外部事件触发，或者定时运行。

  3. on.<push|pull_request>.<tags|branches>

    指定触发事件时，可以限定分支或标签。

    on:
  push:
    branches:
      - master

    上面代码指定，只有master分支发生push事件时，才会触发 workflow。

  4. jobs

    workflow运行包括一项或多项jobs。 jobs默认是并行运行。 要按顺序运行作业，您可以使用 <job_id>needs 关键词在其他job上定义依赖项。

    每个作业在 runs-on 指定的运行器环境中运行。

  5. jobs.<job_id>.name

    workflow 文件的主体是jobs字段，表示要执行的一项或多项任务。

    jobs字段里面，需要写出每一项任务的job_id，具体名称自定义。job_id里面的name字段是任务的说明。

    jobs:
  my_first_job:
    name: My first job
  my_second_job:
    name: My second job

    上面代码的jobs字段包含两项任务，job_id分别是my_first_job和my_second_job。

  6. jobs.<job_id>.needs

    needs字段指定当前任务的依赖关系，即运行顺序。

    jobs:
  job1:
  job2:
    needs: job1
  job3:
    needs: [job1, job2]

    上面代码中，job1必须先于job2完成，而job3等待job1和job2的完成才能运行。因此，这个 workflow 的运行顺序依次为：job1、job2、job3。

  7. jobs.<job_id>.runs-on

    runs-on字段指定运行所需要的虚拟机环境。它是必填字段。目前可用的虚拟机如下。

    - ubuntu-latest，ubuntu-18.04或ubuntu-16.04
- windows-latest，windows-2019或windows-2016
- macOS-latest或macOS-10.14

    下面代码指定虚拟机环境为ubuntu-18.04。

    runs-on: ubuntu-18.04

  8. jobs.<job_id>.steps

    steps字段指定每个 Job 的运行步骤，可以包含一个或多个步骤。每个步骤都可以指定以下三个字段。

    - jobs.<job_id>.steps.name：步骤名称。
- jobs.<job_id>.steps.run：该步骤运行的命令或者 action。
- jobs.<job_id>.steps.env：该步骤所需的环境变量。

    下面是一个完整的 workflow 文件的范例。

    name: Greeting from Mona
on: push

jobs:
  my-job:
    name: My Job
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Print a greeting
        env:
          MY_VAR: Hi there! My name is
          FIRST_NAME: Mona
          MIDDLE_NAME: The
          LAST_NAME: Octocat
        run: |
                    echo $MY_VAR $FIRST_NAME $MIDDLE_NAME $LAST_NAME.

    上面代码中，steps字段只包括一个步骤。该步骤先注入四个环境变量，然后执行一条 Bash 命令。

  9. jobs.<job_id>.steps[*].uses

    选择要作为job中step的一部分运行的操作。 操作是一种可重复使用的代码单位。 你可以使用工作流程所在仓库中、公共仓库中或发布 Docker 容器映像中定义的操作。

    steps:
  # Reference a specific commit
  - uses: actions/setup-node@74bc508
  # Reference the major version of a release
  - uses: actions/setup-node@v1
  # Reference a minor version of a release
  - uses: actions/setup-node@v1.2
  # Reference a branch
  - uses: actions/setup-node@main

    更多uses使用示例参考官网

示例

一个简单的 workflow 文件示例

name: Hello World
on:
  push:
    branches:
      - main
jobs:
  my_first_job:
    name: My first job
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: checkout
        uses: actions/checkout@main

      - name: Run a single-line script
        run: echo "Hello World!"

  my_second_job:
    name: My second job
    runs-on: macos-latest
    steps:
      - name: Run a multi-line script
        env:
          MY_VAR: Hello World!
          MY_NAME: P3TERX
        run: |
          echo $MY_VAR
          echo My name is $MY_NAME

上面这个 workflow 文件的要点如下。

  1. 整个流程在main分支发生push事件时触发。
  2. 有两个个job，一个运行在虚拟机环境ubuntu-latest。一个运行在macos-latest
    1. My First Job
      1. 第一步是获取源码，使用的 action 是actions/checkout。
      2. 第二步是运行一个简单的脚本：echo "Hello World!"
    2. My Second Job
      1. 设定环境变量 MY_VAR 和MY_NAME
      2. 运行脚本打印环境变量

保存上面的文件后，将整个仓库推送到 GitHub。

GitHub 发现了 workflow 文件以后，就会自动运行。你可以在网站上实时查看运行日志，日志默认保存 30 天。

示例文件运行截图：

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react 项目发布到 Github Pages

示例项目需要将构建成果发到 GitHub 仓库，因此需要 GitHub 密钥。按照官方文档，生成一个密钥。然后，将这个密钥储存到当前仓库的Settings/Secrets里面。

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在这个仓库的.github/workflows目录，生成一个 workflow 文件，名字可以随便取，这个示例是react-cli.yml。

我们选用一个别人已经写好的 action：JamesIves/github-pages-deploy-action，它提供了 workflow 的范例文件，直接拷贝过来就行了（查看源码）

name: github-test-actions上的React项目部署到github pages
on:
  push:
    branches:
      - react-branch

jobs:
  build-and-deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Checkout 🛎️
        uses: actions/checkout@v2
        with:
          persist-credentials: false
      - name: Install and Build 🔧
        run: |
          npm install
          npm run build          
      - name: Deploy 🚀
        uses: JamesIves/github-pages-deploy-action@3.7.1
        with:
          ACCESS_TOKEN: ${{ secrets.REACT_WORKFLOW_TOKEN }}
          BRANCH: gh-pages # The branch the action should deploy to.
          FOLDER: build # The folder the action should deploy.
  1. 整个流程在react-branch分支发生push事件时触发。
  2. 只有一个job，运行在虚拟机环境ubuntu-latest。
  3. 第一步是获取源码，使用的 action 是actions/checkout。
  4. 第二步是安装与构建。
  5. 第三步是部署，使用的 action 是JamesIves/github-pages-deploy-action，使用三个变量，分别为 GitHub 密钥、发布分支、构建成果所在目录。其中，只有 GitHub 密钥是变量，需要写在双括号里面，其他三个都可以直接写在文件里。

保存上面的文件后，将整个仓库推送到 GitHub。

等到 workflow 运行结束，访问 GitHub Page，会看到网页已经部署到指定网址上了。

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