构建iOS持续集成平台（一）——自动化构建和依赖管理

　　2000年Matin Fowler发表文章Continuous Integration【1】；2007年，Paul Duvall, Steve Matyas和 Andrew Glover合著的《Continuous Integration：Improving Software Quality and Reducing Risk》 【2】出版发行，该书获得了2008年的图灵大奖。持续集成理念经过10多年的发展，已经成为了业界的标准。在Java， Ruby的世界已经诞生了非常成熟的持续集成工具和实践，而对于iOS领域来说，因为技术本身相对比较年轻和苹果与生俱来的封闭思想，在持续集成方面的发展相对滞后一些，但是，随着越来越多的iOS开发者的涌入，以及各个互联网巨头加大对iOS开发的投入，诞生了一大批非常好用的持续集成工具和服务，本文的目的就是介绍一下如何有效的利用这些类库，服务快速构建一个iOS开发环境下的持续集成平台。

自动化构建

　　在MartinFowler的文章[1]中关于自动化的构建定义如下：

Anyone should be able to bring in a virgin machine, check the sources
out of the repository, issue a single command, and have a running
system on their machine.

　　因此，自动化构建的的首要前提是有一个支持自动化构建的命令行工具，可以让开发人员可以通过一个简单的命令运行当前项目。

命令行工具

　　自动化构建的命令行工具比持续集成的概念要诞生得早很多，几十年前，Unix世界就已经有了Make，而Java世界有Ant，Maven，以及当前最流行的Gradle，.Net世界则有Nant和MSBuild。作为以GUI和命令行操作结合的完美性著称的苹果公司来说，当然也不会忘记为自己的封闭的iOS系统提供开发环境下命令行编译工具：xcodebuild【3】

xcodebuild

　　在介绍xcodebuild之前，需要先弄清楚一些在XCode环境下的一些概念【4】：

Workspace：简单来说，Workspace就是一个容器，在该容器中可以存放多个你创建的Xcode Project， 以及其他的项目中需要使用到的文件。使用Workspace的好处有，1),扩展项目的可视域，即可以在多个项目之间跳转，重构，一个项目可以使用另一个项目的输出。Workspace会负责各个Project之间提供各种相互依赖的关系;2),多个项目之间共享Build目录。
Project：指一个项目，该项目会负责管理生成一个或者多个软件产品的全部文件和配置，一个Project可以包含多个Target。
Target：一个Target是指在一个Project中构建的一个产品，它包含了构建该产品的所有文件，以及如何构建该产品的配置。
Scheme：一个定义好构建过程的Target成为一个Scheme。可在Scheme中定义的Target的构建过程有：Build/Run/Test/Profile/Analyze/Archive
BuildSetting：配置产品的Build设置，比方说，使用哪个Architectures？使用哪个版本的SDK？。在Xcode Project中，有Project级别的Build Setting，也有Target级别的Build Setting。Build一个产品时一定是针对某个Target的，因此，XCode中总是优先选择Target的Build Setting，如果Target没有配置，则会使用Project的Build
Setting。

　　弄清楚上面的这些概念之后，xcodebuild就很好理解了，官网上对其作用的描述如下：

xcodebuild builds one or more targets contained in an Xcode
project, or builds a scheme contained in an Xcode workspace or
Xcode project.

　　xcodebuild就是用了构建产品的命令行工具，其用法可以归结为3个部分：

可构建的对象
构建行为
一些其他的辅助命令

　　可以构建的对象有，默认情况下会运行project下的第一个target：

workspace：必须和“-scheme”一起使用，构建该workspace下的一个scheme。
project：当根目录下有多个Project的时候，必须使用“-project”指定project，然后会运行
target：构建某个Target
scheme：和“-workspace”一起使用，指定构建的scheme。
……

　　构建行为包括：

clean:清除build目录下的
build: 构建
test: 测试某个scheme，必须和"-scheme"一起使用
archive:打包，必须和“-scheme”一起使用
……

　　辅助命令包括：

-sdk：指定构建使用的SDK
-list：列出当前项目下所有的Target和scheme。
-version：版本信息
…...

　　关于xcodebuild更多详细的命令行请参见：https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Darwin/Reference/ManPages/man1/xcodebuild.1.html

　　下图是使用XcodeBuild运行一个scheme的build的结果：

　　


　　了解了xcodebuild的用法之后，接下来分析一下xcodebuild的主要缺陷：

从上图直接可以得到的感觉，其脚本输出的可读性极差，
只能要么完整的运行一个target或者scheme，要么全部不运行。不能指定运行Target中特定的测试。
最令人发指的是，XCode 4中的xcodebuild居然不支持iOSUnitTest的Target【5】，当我尝试运行一个iOS App的测试target时，得到如下的错误：

　　


　　对于上面提到的缺陷，Facebook给出了他们的解决方案：xctool【6】

xctool

　　xctool在 其主页直接表明了其目的：

xctool is a replacement for Apple's xcodebuild that makes it easier  to build and
test iOS and Mac products. It's especially helpful for continuous integration.

　　其作用是替代xcodebuild，目的是让构建和测试更加容易，更好的支持持续集成。从个人感受来看，它的确成功取代了xcodebuild。但是xctool说到底只是对xcodebuild的一个封装，只是提供了更加丰富的build指令，因此，使用xctool的前提是xcodebuild已经存在，且能正常工作。

安装

　　xctool的安装非常简单，只需要clone xctool的repository到项目根目录就可以使用， 如果你的机器上安装有Homebrew，可以通过“brew install xctool”命令直接安装。（注意：使用xctool前一定要首先确认xcodebuild已安装且能正确工作）。

用法

　　关于xctool的用法就更加人性化了，几乎可以重用所有的xcodebuild的指令，配置。只需要注意一下几点：

xctool不支持target构建，只能使用scheme构建。
支持“-only”指令运行指定的测试。
支持多种格式的build报告。

　　例子：

path/to/xctool.sh
-workspaceYourWorkspace.xcworkspace
-schemeYourScheme
test -only SomeTestTarget:SomeTestClass/testSomeMethod

　　下图是我使用xctool运行test的效果：

　　

常见问题：

　　No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=x86_64, VALID_ARCHS=armv7 armv7s).

　　解决方法：到Project Setting中，把"Build Active Architecture Only"设置为NO

　　Code Sign error: A valid provisioning profile matching the application's Identifier 'dk.muncken.MyApp' could not be found

　　解决方法：通过“-sdkiphonesimulator”指定SDK，从而能够使用符合iOS约定的application Identifier。

依赖管理

　　选定了命令行工具之后, 接下来可以考虑下依赖管理的问题了。我到现在还记得几年前，刚从Ant转到使用Maven的那种爽快的感觉。后来，进入Ruby的世界，其与生俱来的Gem管理系统，也让其依赖管理变得极其简单。 对于iOS平台来说，在做项目时，经常需要使用到各种各样的第三方Framework，这同样需要一个爽快的依赖管理系统，不然的话，各位可以想象一下重复的下载Framework文件，拖入各个Target的Build Phase的Link Binary With Libraries中的场景。这种重复的劳动对于“懒惰”的程序员来说，是很难接受的，于是，活跃的社区开发者们提供了这样的一个工具：Cocoapods【7】

　　Cocoapods开始于2011年8月12日，经过2年多的发展，现在已经超过2500次提交，并且持续保持活跃更新，目前已成为iOS领域最流行的第三方依赖管理工具。从技术层面来说，其是一个Ruby Gem，从功能层面来说，其是一个iOS平台下的依赖管理工具，为iOS项目开发提供了类似于在Ruby世界使用Gem的依赖管理体验。

安装

　　前面提到cocoapods本质上是一个Ruby Gem，因此，其使用前提首先是Ruby开发环境。庆幸的是，Mac下都自带Ruby。这样，只需要简单的2条命令，就可以把cocoapods安装好：

$ [sudo] gem install cocoapods
$ pod setup

用法

　　cocoapods的使用方式和使用Ruby Gem非常相似，首先需要在项目根目录下创建文件Podfile,在Podfile中，开发人员只需要按照规则配置好如下内容就好：

项目支持的平台，版本（iOS/OSX）
每个target的第三方依赖

　　例子：

platform :ios, '6.0'
inhibit_all_warnings!
xcodeproj `MyProject`
pod 'ObjectiveSugar', '~> 0.5'
target :test do
pod 'OCMock', '~> 2.0.1'
end
post_install do |installer|
installer.project.targets.each do |target|
puts "#{target.name}"
end
end

　　修改好配置文件之后，只需要简单的使用“pod install”即可安装好所有的依赖，执行该命令之后，在项目跟目录下会出现“.xcworkspace”和“Pods”两个目录：

　　


　　接下来，开发者需要使用xcworkspace打开项目而不是使用xcodeproject，打开项目之后，在项目目录下除了自己的project以外，还可以看到一个叫做Pods的项目，该项目会为每一个依赖创建一个target：

　　


　　


　　在Podfile中，还可以指定依赖专属于某个Target，

target :CocoaPodsTest do
pod 'OCMock', '~> 2.0.1'
pod 'OCHamcrest'
end

　　如果你记不清楚某个依赖库的名称，可以使用“pod search <name>”模糊搜索依赖库中的相似库,另外，如果你想使用的库在cocoapods的中央库中找不到，那么，你可以考虑为开源社区做做贡献，把你觉得好用的库添加到中央库中，Cocoapods的官网上有具体的步骤【8】

原理

　　CocoaPods的原理思想基本上来自于Jonah Williams的博客“Using Open Source Static Libraries in Xcode 4”【9】,当使用“pod install”安装文件时，cocoapods做了如下这些事：

创建或者更新当前的workspace
创建一个新的项目来存放静态库
把静态库会编译生成的libpods.a文件配置到target的build phase的link with libraries中
在依赖项目中创建*.xcconfig文件,指定在编译时的一些参数和依赖
添加一个新的名为“Copy Pods Resource”的Build Phase，该build phase会使用"${SRCROOT}/Pods/Pods-CocoaPodsTest-resources.sh"把Pods下的资源文件拷贝到app bundle下。

注意事项

　　当使用xctool作为命令行工具构建项目时，使用cocoapods管理依赖时，需要做一些额外的配置：

编辑Scheme，把pods静态库项目作为显式的依赖添加到项目的build中，
把pods依赖项目拖动到本来的项目之上，表示先编译pods静态库项目，再编译自己的项目。

　　


　　感谢张凯峰对本文的审校。

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