06. CI/CD 到底是什么？GitLab 流水线架构从概念到实战

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Pipeline、Stage、Job、Runner 这些概念绕晕人？本文用一张架构图讲清 GitLab CI/CD 的运作原理，从概念直通实战。

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Pipeline、Stage、Job、Runner 这些概念绕晕人？本文用一张架构图讲清 GitLab CI/CD 的运作原理，从概念直通实战。

前置条件

已完成安装部署（第 01 篇），对 GitLab 平台有基本了解。这篇是 CI/CD 系列的开篇，侧重概念和架构。

一、CI/CD 是什么

持续集成（Continuous Integration）+ 持续交付/部署（Continuous Delivery/Deployment）是现代软件开发的核心实践。

1.1 核心概念

flowchart LR
    subgraph CI["持续集成 CI"]
        A[代码提交] --> B[自动构建]
        B --> C[自动测试]
        C --> D{测试通过?}
        D -->|是| E[合并代码]
        D -->|否| F[修复问题]
        F --> A
    end
    
    subgraph CD["持续交付/部署"]
        E --> G[自动部署到 staging]
        G --> H{人工审批?}
        H -->|是| I[自动部署到 production]
        H -->|否| I
        I --> J[监控反馈]
    end

1.2 关键术语

术语 说明
Pipeline 一次完整的 CI/CD 流程
Job Pipeline 中的单个任务
Stage Job 的逻辑分组（如 build、test、deploy）
Runner 执行 Job 的引擎
Artifact Job 的输出产物
Cache 跨 Job 共享的缓存数据

二、GitLab CI/CD 架构

2.1 核心组件

graph TB
    subgraph "开发者"
        Dev[开发者]
    end
    
    subgraph "GitLab"
        Repo[代码仓库]
        Runner[GitLab Runner]
        API[GitLab API]
    end
    
    subgraph "执行环境"
        Docker[Docker 容器]
        VM[虚拟机]
        K8s[Kubernetes]
    end
    
    Dev -->|push 代码| Repo
    Repo -->|触发 Pipeline| API
    API -->|调度| Runner
    Runner -->|执行 Job| Docker
    Runner -->|执行 Job| VM
    Runner -->|执行 Job| K8s

2.2 Pipeline 执行流程

sequenceDiagram
    participant Dev as 开发者
    participant GitLab as GitLab Server
    participant Runner as GitLab Runner
    participant Docker as Docker 容器
    
    Dev->>GitLab: push 代码到仓库
    GitLab->>GitLab: 解析 .gitlab-ci.yml
    GitLab->>Runner: 调度匹配的 Job
    Runner->>Docker: 启动容器
    Docker->>Docker: 执行脚本
    Docker->>Runner: 返回执行结果
    Runner->>GitLab: 更新 Job 状态
    GitLab->>Dev: 发送通知

三、.gitlab-ci.yml 入门

3.1 最简单的配置


# .gitlab-ci.yml
stages:          # 定义阶段
  - build
  - test
  - deploy

build_job:       # 构建阶段
  stage: build
  script:
    - echo "编译代码"
    - make build

test_job:        # 测试阶段
  stage: test
  script:
    - echo "运行测试"
    - make test

deploy_job:      # 部署阶段
  stage: deploy
  script:
    - echo "部署到生产"
    - make deploy
  only:
    - main       # 只在 main 分支部署

3.2 关键指令

指令 说明
stages 定义 Pipeline 的阶段顺序
script Job 执行的命令
image 使用的 Docker 镜像
before_script 执行 script 前的准备命令
after_script 执行 script 后的清理命令
rules 条件判断是否执行 Job
only/except 分支过滤
cache 缓存配置
artifacts 产物配置
needs Job 依赖关系
environment 部署环境

四、Pipeline 状态

flowchart LR
    A[无 Pipeline] --> B[created]
    B --> C[pending]
    C --> D{Runner 接受?}
    D -->|否| C
    D -->|是| E[running]
    E --> F{执行结果?}
    F -->|成功| G[success]
    F -->|失败| H[failed]
    F -->|取消| I[canceled]
    F -->|跳过| J[skipped]
    H --> K[手动重试]
    K --> E

五、常见问题

5.1 Pipeline 不触发

  • 检查 .gitlab-ci.yml 是否存在且语法正确
  • 检查触发的分支是否匹配 rules 或 only
  • 检查是否有 Runner 在线且匹配标签

5.2 Job 卡在 pending

  • 检查 Runner 是否在线
  • 检查 Runner 的 tag 是否与 Job 匹配
  • 检查 Runner 的并发限制

5.3 构建失败

  • 查看详细日志
  • 检查依赖是否安装
  • 检查环境变量是否正确

六、文章引用

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