23、软件开发中的特性标志与开源项目实践

软件开发中的特性标志与开源项目实践

1. 特性标志工具介绍

特性标志是一种开发实践，可在生产阶段直接测试应用程序。有多种特性标志工具可供选择，包括开源工具和云解决方案（PaaS）。

1.1 开源工具

• Togglz ：开源特性标志工具，项目地址为 https://github.com/togglz/togglz 。
• Flip ：开源特性标志工具，项目地址为 https://github.com/pda/flip 。

1.2 云解决方案（PaaS）

工具名称	地址
LaunchDarkly	https://launchdarkly.com/
Rollout	https://app.rollout.io/signup
Featureflag.tech	https://featureflag.tech/
Featureflow	https://www.featureflow.io/

这些云解决方案大多需要企业进行大规模使用时进行财务投资，但它们通常提供无需安装的特性标志管理后台。

2. 使用 RimDev.FeatureFlags 实现特性标志

2.1 工具介绍

RimDev.FeatureFlags 是一个用 .NET 编写的免费开源框架，通过 NuGet 包进行打包和分发，项目地址为 https://github.com/ritterim/RimDev.FeatureFlags ，NuGet 包地址为 https://www.nuget.org/packages/RimDev.AspNetCore.FeatureFlags 。该框架使用数据库存储特性标志数据，实现后会提供一个 Web 用户界面，用于启用或禁用特性标志。

2.2 初始化步骤

假设已有一个已初始化的 ASP.NET MVC Core 应用程序，并使用 SQL Server 数据库存储特性标志数据。初始化 RimDev.FeatureFlags 的步骤如下：
1. 引用 NuGet 包 ：
- 修改应用程序的 .csproj 文件，添加以下代码：

<ItemGroup>
    ...
    <PackageReference Include="RimDev.AspNetCore.FeatureFlags" Version="1.2.0" />
</ItemGroup>

- 或者在终端中执行以下命令：

dotnet add package RimDev.AspNetCore.FeatureFlags

2. 配置数据库连接字符串 ：在 appsettings.json 配置文件中添加以下代码：

"connectionStrings": {
    "localDb": "Data Source=<your database server>;Database=FeatureFlags.AspNetCore;User ID=<your user>;Password=<password data>"
}

3. 在 startup.cs 文件中添加配置 ：

private readonly FeatureFlagOptions options;
public Startup(IConfiguration configuration)
{
    Configuration = configuration;
    options = new FeatureFlagOptions().UseCachedSqlFeatureProvider(Configuration.GetConnectionString("localDb"));
}

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    ...
    services.AddFeatureFlags(options);
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
{
    ...
    app.UseFeatureFlags(options);
    app.UseFeatureFlagsUI(options);
}

2.3 创建和使用特性标志

以创建一个名为 ShowBoxHome 的特性标志为例，该标志用于控制应用程序主页中间是否显示图像。具体步骤如下：
1. 创建特性标志类 ：

using RimDev.AspNetCore.FeatureFlags;
namespace appFeatureFlags.Models{
    public class ShowBoxHome : Feature {
        public override string Description { get; } = "Show the home center box.";
    }
}

2. 在控制器中调用特性标志类 ：

public class HomeController : Controller {
    private readonly ShowBoxHome showboxHome;
    public HomeController (ShowBoxHome showboxHome){
        this.showboxHome = showboxHome;
    }
    public IActionResult Index() {
        return View(new HomeModel{ShowboxHome = this.showboxHome.Value});
    }
    ...
}

3. 创建 HomeModel 类 ：

public class HomeModel
{
    public bool ShowBoxHome { get; set; }
}

4. 在视图中使用特性标志 ：在 Views/Home/index.chtml 中添加以下代码：

<div class="text-center">
    @if(Model.ShowBoxHome){
        <div><img src="img/test.png"></div>
    }
</div>

2.4 动态激活特性标志

应用程序启动后，默认主页中间没有图像。要显示图像，可按以下步骤操作：
1. 访问后台管理页面： http://<yoursite>/_features ，会看到一个名为 ShowHomeBow 的开关。
2. 打开开关激活特性标志。
3. 重新加载应用程序主页，即可看到中间显示图像。

3. 使用 LaunchDarkly 实现特性标志

3.1 工具介绍

LaunchDarkly 是一个 SaaS 平台，由特性标志管理后台和 SDK 组成，SDK 支持多种开发语言，如 .NET、JavaScript、Go 和 Java 等。该平台提供用户管理特性标志和 A/B 测试功能，但需要付费使用，不过提供 30 天免费试用。

3.2 创建特性标志

1. 登录 LaunchDarkly 账户 ：点击 LaunchDarkly 网站顶部菜单的 Sign In 按钮，或直接访问 https://app.launchdarkly.com/ 。
2. 创建新项目 ：登录账户后，在 Account settings 部分创建一个名为 DemoBook 的新项目。默认会创建两个环境，也可创建自己的环境，每个环境有唯一的 SDK 密钥，用于 SDK 认证。
3. 创建特性标志 ：在名为 Test 的环境中，导航到 Feature flags 菜单，点击 NEW + 按钮，创建一个名为 ShowBoxHome 的特性标志，创建后可通过开关激活。

3.3 在应用程序中使用 SDK

1. 选择并集成 SDK ：根据应用程序开发语言选择相应的 SDK，对于 .NET 应用程序，参考 https://docs.launchdarkly.com/docs/dotnet-sdk-reference 。在应用程序的 .csproj 文件中添加以下代码：

<ItemGroup>
    <PackageReference Include="LaunchDarkly.ServerSdk" Version="5.6.5" />
    ...
</ItemGroup>

2. 导入 SDK 并连接到 LaunchDarkly ：在控制器代码中添加以下代码：

using LaunchDarkly.Client;
public IActionResult Index() {
    LdClient ldClient = new LdClient("sdk-eb0443dc-xxxx-xxx-xx-xxx");
    User user = LaunchDarkly.Client.User.WithKey(User.Identity.Name);
    bool showBoxHome = ldClient.BoolVariation("show-box-home", user, false);
    return View(new HomeModel{ShowBoxHome = showBoxHome});
}

3. 在视图中添加条件显示图像 ：在 Home/Index.chtml 视图中添加以下代码：

<div class="text-center">
    @if(Model.ShowBoxHome){
        <div><img src="img/test.png"></div>
    }
</div>

3.4 测试特性标志

部署并执行应用程序，默认主页会显示中央图像。可在 LaunchDarkly 门户中为当前用户修改该特性标志的值为 false，重新加载页面后，中央图像将不再显示。

4. 开源项目实践

4.1 开源项目的重要性

如今，开源在开发和企业领域已成为必然趋势。开源不仅可以使用开源产品，还能参与项目的改进和发展。开发者可通过讨论使用问题、提出改进建议或修改源代码来为开源项目做出贡献，也可将自己的项目以开源方式分享给社区。

4.2 技术要求

进行开源项目实践需要一个 GitHub 账户，可在 https://github.com/ 免费创建。为了更好地理解后续的 DevOps 实践，建议熟悉版本控制、持续集成和持续交付以及静态代码分析等相关知识。

4.3 存储源代码到 GitHub

如果想以开源方式分享项目，需要将代码存储在支持公共仓库和代码协作的 Git 平台上。常见的平台有 GitLab 和 GitHub，其中 GitHub 是目前最常用的开源项目平台。

4.4 创建新的 GitHub 仓库

创建新的 GitHub 仓库的步骤如下：
1. 登录 GitHub 账户，若为新用户，可前往 https://github.com/ 创建账户。
2. 登录后，进入账户的 Repositories 标签页。
3. 点击 New 按钮。
4. 填写新仓库的相关信息：
- 仓库名称 ：必填项。
- 描述 ：可选项。
- 仓库类型 ：选择 Public（公共仓库，任何人都可访问）或 Private（私有仓库，仅授权成员可访问）。
- 初始化选项 ：可选择初始化仓库时包含一个空的 README.md 文件和 .gitignore 文件。

以下是创建新仓库的流程图：

graph LR
    A[登录 GitHub 账户] --> B[进入 Repositories 标签页]
    B --> C[点击 New 按钮]
    C --> D[填写仓库信息]
    D --> E[选择仓库类型]
    D --> F[选择初始化选项]
    E --> G[创建仓库]
    F --> G

通过以上步骤，就可以将项目的源代码存储在 GitHub 上，并开始参与开源项目的开发和协作。

5. 贡献开源项目使用拉取请求

5.1 拉取请求的重要性

拉取请求（Pull Request）是向开源项目贡献代码的重要方式。通过拉取请求，开发者可以将自己对项目的修改提交给项目维护者，由维护者决定是否合并这些修改到主项目中。这不仅促进了代码的共享和协作，还能让更多人参与到项目的改进中来。

5.2 贡献步骤

以下是使用拉取请求向开源项目贡献代码的一般步骤：
1. Fork 项目 ：在 GitHub 上找到目标开源项目，点击页面右上角的“Fork”按钮，将项目复制到自己的 GitHub 账户下。
2. 克隆项目到本地 ：使用 git clone 命令将自己账户下的项目克隆到本地开发环境中。

git clone https://github.com/yourusername/repositoryname.git

3. 创建新分支 ：在本地项目中创建一个新的分支，用于进行修改。

git checkout -b new-feature

4. 进行修改 ：在新分支上进行代码修改、添加或删除等操作。
5. 提交修改 ：使用 git add 和 git commit 命令将修改提交到本地仓库。

git add .
git commit -m "Add new feature"

6. 推送分支到 GitHub ：使用 git push 命令将本地分支推送到自己账户下的 GitHub 仓库。

git push origin new-feature

7. 发起拉取请求 ：在自己账户下的 GitHub 仓库页面，点击“New pull request”按钮，选择要合并的分支和目标分支，填写拉取请求的描述信息，然后提交拉取请求。

5.3 管理拉取请求

项目维护者在收到拉取请求后，会对提交的代码进行审核。可能会提出一些修改建议，贡献者需要根据建议进行修改，并再次提交。整个过程可能需要多次沟通和修改，直到维护者认为代码符合要求并合并到主项目中。

6. 管理变更日志和发布说明

6.1 变更日志的作用

变更日志（Changelog）记录了项目在不同版本之间的所有变更，包括新增功能、修复的 bug、改进的性能等。它有助于开发者和用户了解项目的发展历程，以及每个版本的具体变化。

6.2 发布说明的重要性

发布说明（Release Notes）是在项目发布新版本时提供给用户的一份文档，详细介绍了新版本的主要变化、改进和已知问题等信息。它可以帮助用户快速了解新版本的特点，决定是否升级。

6.3 管理方法

管理变更日志和发布说明可以按照以下步骤进行：
1. 记录变更 ：在开发过程中，及时记录每次代码修改的详细信息，包括修改的内容、原因和影响范围。
2. 整理变更日志 ：在发布新版本之前，将记录的变更信息整理成规范的变更日志，按照版本号进行分类。
3. 编写发布说明 ：根据变更日志，编写简洁明了的发布说明，突出新版本的主要特点和改进。
4. 发布变更日志和发布说明 ：将变更日志和发布说明发布到项目的官方网站、GitHub 仓库等地方，方便用户查看。

以下是一个简单的变更日志示例：
| 版本号 | 发布日期 | 变更内容 |
| ---- | ---- | ---- |
| v1.0.0 | 2024-01-01 | 初始版本发布，包含基本功能 |
| v1.1.0 | 2024-02-01 | 新增了用户登录和注册功能 |
| v1.2.0 | 2024-03-01 | 修复了部分 bug，优化了性能 |

7. 在 GitHub 发布中共享二进制文件

7.1 二进制文件的作用

在开源项目中，有时需要共享一些二进制文件，如编译后的可执行文件、库文件等。这些二进制文件可以方便用户直接使用项目，而无需自己进行编译。

7.2 共享步骤

在 GitHub 发布中共享二进制文件的步骤如下：
1. 创建发布 ：在 GitHub 仓库的页面，点击“Releases”标签，然后点击“Create a new release”按钮。
2. 填写发布信息 ：填写发布的版本号、标题、描述等信息。
3. 上传二进制文件 ：在发布页面中，点击“Attach binaries by selecting them”按钮，选择要上传的二进制文件。
4. 发布版本 ：填写完所有信息并上传二进制文件后，点击“Publish release”按钮，将发布版本并共享二进制文件。

8. 使用 Travis CI 进行持续集成

8.1 持续集成的概念

持续集成（Continuous Integration，CI）是一种软件开发实践，通过频繁地将代码集成到共享仓库中，并自动运行测试和构建过程，确保代码的质量和稳定性。

8.2 Travis CI 的作用

Travis CI 是一个基于云的持续集成服务，支持多种编程语言和平台。它可以与 GitHub 集成，当代码发生变更时，自动触发构建和测试任务。

8.3 使用步骤

使用 Travis CI 进行持续集成的步骤如下：
1. 登录 Travis CI ：使用 GitHub 账户登录 Travis CI 。
2. 授权访问仓库 ：在 Travis CI 中授权访问要进行持续集成的 GitHub 仓库。
3. 创建 .travis.yml 文件 ：在项目的根目录下创建一个名为 .travis.yml 的文件，配置构建和测试任务。以下是一个简单的 .travis.yml 文件示例：

language: csharp
solution: MyProject.sln
install:
  - nuget restore MyProject.sln
script:
  - xbuild /p:Configuration=Release MyProject.sln
  - mono ./packages/NUnit.ConsoleRunner.*/tools/nunit3-console.exe ./MyProject.Tests/bin/Release/MyProject.Tests.dll

4. 提交 .travis.yml 文件 ：将 .travis.yml 文件提交到 GitHub 仓库，Travis CI 会自动检测到文件的变更并触发构建和测试任务。

以下是使用 Travis CI 进行持续集成的流程图：

graph LR
    A[代码提交到 GitHub] --> B[Travis CI 检测到变更]
    B --> C[读取 .travis.yml 文件]
    C --> D[执行安装步骤]
    D --> E[执行构建步骤]
    E --> F[执行测试步骤]
    F --> G[输出构建和测试结果]

9. 开始使用 GitHub Actions

9.1 GitHub Actions 的介绍

GitHub Actions 是 GitHub 提供的一种自动化工具，允许用户在 GitHub 仓库中创建自定义的工作流。通过编写 YAML 文件，可以定义一系列的任务，如构建、测试、部署等，当特定事件发生时自动触发。

9.2 使用步骤

使用 GitHub Actions 的步骤如下：
1. 创建 .github/workflows 目录 ：在项目的根目录下创建一个名为 .github/workflows 的目录。
2. 创建工作流文件 ：在 .github/workflows 目录下创建一个 YAML 文件，定义工作流的任务和触发条件。以下是一个简单的工作流文件示例：

name: CI
on:
  push:
    branches:
      - main
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up .NET
        uses: actions/setup-dotnet@v1
        with:
          dotnet-version: 6.0.x
      - name: Restore dependencies
        run: dotnet restore
      - name: Build
        run: dotnet build --no-restore
      - name: Test
        run: dotnet test --no-build --verbosity normal

3. 提交工作流文件 ：将工作流文件提交到 GitHub 仓库，当满足触发条件时，GitHub Actions 会自动执行工作流中的任务。

10. 使用 SonarCloud 进行代码分析

10.1 静态代码分析的重要性

静态代码分析是在不运行代码的情况下，对代码进行检查和分析，以发现潜在的问题，如代码漏洞、代码规范问题等。它可以提高代码的质量和可维护性。

10.2 SonarCloud 的作用

SonarCloud 是一个基于云的静态代码分析平台，支持多种编程语言。它可以与 GitHub 集成，在代码提交时自动进行代码分析，并提供详细的分析报告。

10.3 使用步骤

使用 SonarCloud 进行代码分析的步骤如下：
1. 注册 SonarCloud 账户 ：访问 SonarCloud 并注册账户。
2. 创建项目 ：在 SonarCloud 中创建一个新的项目，并关联 GitHub 仓库。
3. 配置分析任务 ：在项目的根目录下创建一个名为 sonar-project.properties 的文件，配置分析任务。以下是一个简单的 sonar-project.properties 文件示例：

sonar.projectKey=my-project-key
sonar.organization=my-organization
sonar.sources=.
sonar.host.url=https://sonarcloud.io

4. 集成到 CI/CD 流程 ：在 Travis CI 或 GitHub Actions 的工作流中添加 SonarCloud 分析任务。以下是一个在 GitHub Actions 中集成 SonarCloud 分析的示例：

name: CI with SonarCloud
on:
  push:
    branches:
      - main
jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Checkout code
        uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up .NET
        uses: actions/setup-dotnet@v1
        with:
          dotnet-version: 6.0.x
      - name: Restore dependencies
        run: dotnet restore
      - name: Build
        run: dotnet build --no-restore
      - name: SonarCloud Scan
        uses: SonarSource/sonarcloud-github-action@master
        env:
          GITHUB_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}
          SONAR_TOKEN: ${{ secrets.SONAR_TOKEN }}

11. 使用 WhiteSource Bolt 检测安全漏洞

11.1 安全漏洞检测的重要性

在开源项目中，安全漏洞是一个重要的问题。及时检测和修复安全漏洞可以保护项目和用户的安全。

11.2 WhiteSource Bolt 的作用

WhiteSource Bolt 是一个用于检测开源项目中包安全漏洞的工具。它可以自动扫描项目中的依赖项，检测是否存在已知的安全漏洞，并提供修复建议。

11.3 使用步骤

使用 WhiteSource Bolt 检测安全漏洞的步骤如下：
1. 注册 WhiteSource Bolt 账户 ：访问 WhiteSource Bolt 并注册账户。
2. 安装插件 ：根据项目的开发环境，安装相应的 WhiteSource Bolt 插件。
3. 扫描项目 ：在开发环境中运行 WhiteSource Bolt 插件，扫描项目的依赖项。
4. 查看和修复漏洞 ：在 WhiteSource Bolt 控制台中查看扫描结果，根据建议修复发现的安全漏洞。

通过以上的开源项目实践，可以更好地参与开源项目的开发和维护，提高代码的质量和安全性。同时，利用各种工具和平台，可以实现自动化的开发流程，提高开发效率。