CircleCIマン が GitHub Actions を導入するまで

普段は CircleCI でCI/CDを構築していた自分が何もわからない状態から GitHub Actions をどうやって導入したかを紹介しようと思います

自作のRubyのコマンドラインツールにCIを導入した時の話になります

自作のRubyのコマンドラインツールについて

qiita_command という Qiitaのトレンド情報（Daily, Weekly, Monthly）をコマンドラインで簡単に見れるツールです

GitHub Actionsの初回導入

とりあえず簡素な状態でGitHub Actionsが動く状態まで持っていきます

テンプレートの選択

まず始めに Actions をクリックし Ruby の Set up this workflow をクリックします

リポジトリの内容にあったWorkflowsテンプレートを表示してくれるので良さそうなものを選択し導入します

Workflowsのファイルをリポジトリに追加

当たり前だがCircleCIとymlファイルの中身が違う
見てもよくわからない……

とりあえず、 RSpecが実行される ように Run tests の部分を変更する

変更前

    - name: Run tests
      run: bundle exec rake

変更後

    - name: Run tests
      run: bundle exec rspec

リポジトリに .github/workflows 配下にGitHub Actionsのファイルが出来上がることがわかります

最後に Start commit をクリックして Commit new file をクリックしてリポジトリにコミットします

実行結果を確認する

再度、 Actions をクリックし Workflows の一覧から先程作成したWorkflowsのコミットの Create ruby.yml をクリックします

左側の test をクリックし詳細を確認します

CIが実行中の場合です

CIが完了すると以下のような画面になります

以上で簡単に RSpec を実行するだけの CI を実装することができました

workflows ファイルの中身を確認してみる

name、jobs について

name が上に表示され、 jobs の内容が name 配下に表示されます
jobs は複数追加することができます

on について

GitHub Actions が実行されるトリガーを設定することができます（いろいろなイベントに対して トリガー を実行できる）
下の例だと main ブランチでpush、pull request が行われた時に実行されるように設定されています

on:
  push:
    branches: [ main ]
  pull_request:
    branches: [ main ]

CircleCIでもブランチによるCIの制御を行うことができるが push や pull request で制御を行うことができない
CircleCIだと以下のようになる

workflows:
  build-deploy:
    jobs:
      - build_server_pdfs:
          filters:
            branches:
              only: main

runs-on について

ここで実行する環境を指定します
ubuntu の最新バージョンになります

runs-on: ubuntu-latest

CircleCIで言うところの下記のような記述の一部と同じになります
GithubAcitonsではOS寄りな環境設定になりますが CircleCI では言語に寄っていることが多い気がします
Docker Image の circleci/ruby:2.6.0 が何で作られているかによってOSが決まります

executors:
  base:
    docker:
      - image: circleci/ruby:2.6.0

uses について

uses を使用することにより、再利用可能なコードを宣言することができる
with を使用して設定を追加することができる

• actions/checkout@v2はリポジトリをチェックアウトしてくれる
• ruby/setup-rubyはビルド済みのRubyをダウンロードしPATHに追加して Ruby を使えるようにしてくれる

steps:
- uses: actions/checkout@v2
- name: Set up Ruby
  uses: ruby/setup-ruby@ec106b438a1ff6ff109590de34ddc62c540232e0
  with:
    ruby-version: 2.6

CircleCI で言うところの CircleCI Orbs に近い気がします

orbs:
  slack: circleci/slack@3.4.2
・
・
・
workflows:
  version: 2.1
  main:
    jobs:
      - slack/approval-notification:
          message: ':circleci-pass: Slackへメッセージを送付します'

run について

これは CircleCI と同じでコマンドを実行できます

- name: Install dependencies
  run: bundle install
- name: Run tests
  run: bundle exec rspec

コマンドの実行履歴で name で設定した部分が GitHub Actions に表示されます

自分の思い通りにGitHub Actionsを設定する

とりあえずGitHub Actionsというものを雰囲気分かってもらえたと思います
最小構成で実装することができたが他のプロジェクトではどのように設定しているのだろうか……

先人の知恵をお借りする

BestGems.org という Ruby gems のダウンロードランキングを確認することができるサイトから総ダウンロード数TOP10のプロジェクトを参考にしてみたいと思います

ランキング	名前	GitHub Actions使用有無
1	rspec-expectations	❌
2	rspec-core	❌
3	rspec-mocks	❌
4	diff-lcs	⭕
5	rspec-support	❌
6	rspec	❌
7	bundler	⭕
8	multi_json	❌
9	rack	⭕
10	rake	⭕

※ランキングは 2020年10月16日のものです

diff-lcs、bundler、rack、rake を参考にして作成していきたいと思います

ファイル構成を確認する

プロジェクトごとファイル構成を確認する

diff-lcs

ci.yml は複数のOS、複数のRubyのバージョンでのテストを実行しているようだ

diff-lcs
 └ .github
     └ workflows
         └ ci.yml

bundler

主にテストをOSごと実行する Workflow に Linter を実行する Workflow に分けているようだ

bundler
 └ .github
     └ workflows
         ├ jruby.yml
         ├ ubuntu-bundler3.yml
         ├ ubuntu-lint.yml
         ├ ubuntu.yml
         └ windows.yml

rack

development.yml は複数のOS、複数のRubyのバージョンでのテストを実行しているようだ

rack
 └ .github
     └ workflows
         └ development.yml

rake

主にテストをOSごと、複数のRubyバージョンでのテストを実行しているようだ

rake
 └ .github
     └ workflows
         ├ macos.yml
         ├ test.yml
         └ windows.yml

ファイルの中身を参考にする

ファイルの中身を確認し参考になりそうな部分を確認してみる

rake/.github/workflows/test.yml

下記のようにすると

runs-on: ${{ matrix.os }}
strategy:
  matrix:
    os: [ 'ubuntu-latest', 'macos-latest', 'windows-latest' ]
    ruby: [ 2.6, 2.5, 2.4, 2.3, 2.2, jruby, jruby-head, truffleruby, ruby-head ]
・
・
・
steps:
- uses: ruby/setup-ruby@v1
  with:
    ruby-version: ${{ matrix.ruby }}

OSとRubyのバージョンを配列で宣言して１つのファイルでCIを実行することができるようだ

name: ubuntu

on: [push, pull_request]

jobs:
  build:
    runs-on: ${{ matrix.os }}
    strategy:
      matrix:
        os: [ 'ubuntu-latest', 'macos-latest', 'windows-latest' ]
        ruby: [ 2.6, 2.5, 2.4, 2.3, 2.2, jruby, jruby-head, truffleruby, ruby-head ]
        exclude:
          - os: windows-latest
            ruby: truffleruby
          - os: windows-latest
            ruby: jruby-head
          - os: windows-latest
            ruby: jruby
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - uses: ruby/setup-ruby@v1
      with:
        ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
    - name: Install dependencies
      run: gem install minitest
    - name: Run test
      run: ruby -Ilib exe/rake

diff-lcs/.github/workflows/ci.yml

下記のようにすると

runs-on: ${{ matrix.os }}-latest

runs-onの指定の時 -latest で宣言するとOSの指定をOS名だけで宣言することができるらしい
つまりOS名とバージョンの指定を分離することができる

# This workflow uses actions that are not certified by GitHub.
# They are provided by a third-party and are governed by
# separate terms of service, privacy policy, and support
# documentation.
# This workflow will download a prebuilt Ruby version, install dependencies and run tests with Rake
# For more information see: https://github.com/marketplace/actions/setup-ruby-jruby-and-truffleruby

name: CI

on:
  push:
    branches: [ master ]
  pull_request:
    branches: [ master ]

jobs:
  test:
    strategy:
      matrix:
        os:
          - ubuntu
          - macos
          - windows
        ruby:
          - 2.5
          - 2.6
          - 2.7
          - head
          - debug
          - mingw
          - mswin
          - jruby
          - jruby-head
          - truffleruby
          - truffleruby-head
        exclude:
          - os: macos
            ruby: mingw
          - os: macos
            ruby: mswin
          - os: ubuntu
            ruby: mingw
          - os: ubuntu
            ruby: mswin
          - os: windows
            ruby: debug
          - os: windows
            ruby: truffleruby
          - os: windows
            ruby: truffleruby-head
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    continue-on-error: ${{ endsWith(matrix.ruby, 'head') || matrix.ruby == 'debug' || matrix.os == 'windows' }}
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
          bundler-cache: true
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Run tests
        run: bundle exec ruby -S rake

workflows のファイルを編集する

上記情報を元にファイルを編集していく

複数OS、複数Rubyバージョンで実行できるようにする

• workflows 名を CI に変更
• OSを ubuntu、macos で実行できるようにする
• Rubyのバージョンを 2.7、2.6 で実行できるようにする
• uses で使用している ruby/setup-ruby のバージョンを v1 にする

name: CI

on:
  push:
    branches: [ main ]
  pull_request:
    branches: [ main ]

jobs:
  ci:
    strategy:
      matrix:
        os: [ubuntu, macos]
        ruby: [2.7, 2.6]
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Run tests
        run: bundle exec rspec

ブランチでの絞り込みをなくす

• push と pull_request のイベント時に実行されるよう on 句を変更する

on: [push, pull_request] 

<details>
<summary>on句を上記の書き方に変更する</summary>
<div>

name: CI

on: [push, pull_request]

jobs:
  ci:
    strategy:
      matrix:
        os: [ubuntu, macos]
        ruby: [2.7, 2.6]
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Run tests
        run: bundle exec rspec

</div>
</details>

静的解析ツールを実行する

• RuboCopが実行されるようにする

- name: Run Rubocop
  run:  bundle exec rubocop

<details>
<summary>上記設定を追加する</summary>
<div>

name: CI

on: [push, pull_request]

jobs:
  ci:
    strategy:
      matrix:
        os: [ubuntu, macos]
        ruby: [2.7, 2.6]
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Run Rubocop
        run:  bundle exec rubocop
      - name: Run tests
        run: bundle exec rspec

</div>
</details>

テストのカバレッジ結果を見れるようにする

CircleCIだと store_artifacts を使用するとアーティファクトのアップロードができるようになります
同じことをGitHub Actionsでもできるようにします
公式のドキュメントの以下の記事を参考にテストのカバレッジをアーティファクトとしてアップロードされるようにしようと思います

• ワークフロー データをアーティファクトとして保存する - GitHub Docs

記事を参考に下記の設定を追加します

- name: Archive code coverage results
  uses: actions/upload-artifact@v2
  with:
    name: code-coverage-report
    path: coverage

<details>
<summary>設定追加後</summary>
<div>

name: CI

on: [push, pull_request]

jobs:
  ci:
    strategy:
      matrix:
        os: [ubuntu, macos]
        ruby: [2.7, 2.6]
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Run Rubocop
        run:  bundle exec rubocop
      - name: Run tests
        run: bundle exec rspec
      - name: Archive code coverage results
        uses: actions/upload-artifact@v2
        with:
          name: code-coverage-report
          path: coverage

</div>
</details>

Slack通知を実装する

CircleCI の場合は Orb を使用することでSlack通知を行うことができるようになる

GitHub Actionsでは同じように uses を使用して行うことができるようだ
幾つかSlack通知が行えるものがあるようだが今回はドキュメントもしっかりとある action-slack を使用して実装する

ドキュメントを参考に以下を追加する

- name: Github Actions notify to Slack
  uses: 8398a7/action-slack@v3
  with:
    status: ${{ job.status }}
    fields: repo,message,commit,author,action,eventName,ref,workflow,job,took
    mention: 'here'
    if_mention: failure
  env:
    GITHUB_TOKEN: ${{ github.token }}
    SLACK_WEBHOOK_URL: ${{ secrets.SLACK_WEBHOOK_URL }}
    MATRIX_CONTEXT: ${{ toJson(matrix) }}
  if: always()

このままでは以下の部分が設定されてないので読み取ることができない

secrets.SLACK_WEBHOOK_URL

以下の公式の記事を参考にSlackの WEBHOOK_URL をリポジトリに設定します
CircleCI の環境変数を設定することと同じことをしています

• Encrypted secrets - GitHub Docs

下記の画面みたいな表示になっていれば SLACK_WEBHOOK_URL 設定は大丈夫です

<details>
<summary>上記設定が完了したら設定を追加します</summary>
<div>

name: ci

on: [push, pull_request]

jobs:
  ci:
    strategy:
      matrix:
        os: [ubuntu, macos]
        ruby: [2.7, 2.6]
    runs-on: ${{ matrix.os }}-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: set up ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: ${{ matrix.ruby }}
      - name: install dependencies
        run: bundle install
      - name: run rubocop
        run:  bundle exec rubocop
      - name: run tests
        run: bundle exec rspec
      - name: archive code coverage results
        uses: actions/upload-artifact@v2
        with:
          name: code-coverage-report
          path: coverage
      - name: github actions notify to slack
        uses: 8398a7/action-slack@v3
        with:
          status: ${{ job.status }}
          fields: repo,message,commit,author,action,eventname,ref,workflow,job,took
          mention: 'here'
          if_mention: failure
        env:
          github_token: ${{ github.token }}
          slack_webhook_url: ${{ secrets.slack_webhook_url }}
          matrix_context: ${{ tojson(matrix) }}
        if: always()

</div>
</details>

実際に実行する

上記で編集した workflows のファイルを push することで GitHub Actions が実行されるようになります

詳細を確認していく

OS、RubyのバージョンごとCIが実行されるようになっています

完了すると Artifacts にテストのカバレッジ結果が zip で圧縮されてダウンロードできるようになっています
CircleCIと違って画面から結果を確認することはできません

また１つのCIが完了するごとにSlackに完了通知が飛びます

これで一通りやりたかったことができるようになりました！

応用編：Gemの自動アップデート用のプルリクをGitHub Actionsで自動化する

応用編として、Gemの自動アップデート用のプルリクを自動で作成する workflows を作ろうと思います

SSH で GitHub Actions に入る

CIを作成していく段階で個人的に必須な SSH で接続する機能は CircleCI では当たり前だが GitHub Actions ではどうするのか……
公式では用意されていないようなので uses を使用して行うことができる
下記の記事を参考にするとよい

• GitHub ActionsにSSHで入る(簡単3ステップ) - Qiita

スケジュールで実行するにはどうしたよいのか？

CircleCI だとトリガーを使用することでスケジュールされたCIを実行することができる
GitHub Actions では on.schedule を使用することで実現できそうです

CircleCI でも GitHub Actions のどちらも cron 形式でスケジュールを設定することができます
crontab guru のサイトを参考にしてスケジュールを設定するとよいでしょう

こんな感じで設定する

on:
  schedule:
    # * はYAMLに置ける特殊文字なので、この文字列は引用符で囲まなければならない
    - cron:  '*/15 * * * *'

schedule の詳しい仕様については公式のドキュメントを参考にすること

• ワークフローをトリガーするイベント - GitHub Docs

CircleCI と同じで GitHub Actions も cron は UTC で設定する必要があります

手順を考える

以下の手順をCIで実行することができれば実現できそうである

• ① Gitの設定を行う（メールアドレス、ユーザー名）
• ② Gem Update 用のブランチを作成する
• ③ bundle update を行う
• ④ commit して push する
• ⑤ プルリクエストを自動で作成する
• ⑥ Slackに完了通知を行う

実装する

上記で考えた手順を元に実際に実装していく

手順以外の実装

毎月の１日の９時に実行されるようにする
cron 式で設定した以外は先程、作成したものとほぼ同じである

<details>
<summary>設定内容</summary>
<div>

name: GemUpdate

on:
  schedule:
    - cron: '0 0 1 * *'

jobs:
  create-gem-update:
    strategy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: 2.7
      - name: Install dependencies
        run: bundle install

</div>
</details>

① Gitの設定を行う（メールアドレス、ユーザー名）

git checkout ができているので git はおそらくインストールされている前提ですすめる
インストールされているかなど調査する時は直接 ssh で接続して確認すると良い

複数行の時はCircleCIと同じく | を使用するようだ

- name: Settings Git
  run: |
    git config --global user.email ${{ secrets.MAIL_ADDRESS }}
    git config --global user.name "dodonki1223"

secrets.MAIL_ADDRESS こちらの設定は SLACK_WEBHOOK_URL と同じように設定します
この場合はメールアドレス直打ちでもいいような気がする

② Gem Update 用のブランチを作成する

ブランチを名前を付けて切り替えるコマンドです
gem_update_20201001 みたいな形がブランチ名になります

git checkout -b "gem_update_`date +%Y%m%d`"

③ bundle update を行う

前の段階で bundle install を行っているので update を行うだけです

bundle update

④ commit して push する

ファイルをコミットして先程作成したブランチに push します

git add .
git commit -m ':wrench: Gem Update'
git push origin "gem_update_`date +%Y%m%d`"

⑤ プルリクエストを自動で作成する

hubコマンドを使用してプルリクエストを作成する
最近、GitHub CLI がリリースされたので hubコマンドの代わりに GitHub CLI を使用するでもよいかもしれません

hub pull-request -b master -m "🔧 Gem Update `date +%Y-%m-%d`"

②〜⑤を組み立てる

基本的には②〜⑤をそのまま繋げるだけで大丈夫なのですが下記の記述が追加で必要です

env:
    GITHUB_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

上記記述に関しては hubコマンドのリポジトリに Readme に GitHub Actions で使用する時のサンプル例に書かれている例になります

• hub is ready to be used in your GitHub Actions workflows

- name: Create gem update pull request
  run: |
    git checkout -b "gem_update_`date +%Y%m%d`"
    bundle update
    git add .
    git commit -m ':wrench: Gem Update'
    git push origin "gem_update_`date +%Y%m%d`"
    hub pull-request -b master -m "🔧 Gem Update `date +%Y-%m-%d`"
  env:
      GITHUB_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

コマンドを組み上げる時は基本的には実際に ssh でログインして実際の環境で使用できるか確認しながらすすめるとよいです
コマンドのインストールが必要かどうかなども ssh でログインしながら確かめると良いです

⑥ Slackに完了通知を行う

こちらは先程、作成したもので既に行っているので特に説明はしません

- name: Github Actions notify to Slack
  uses: 8398a7/action-slack@v3
  with:
    status: ${{ job.status }}
    fields: repo,message,commit,author,action,eventName,ref,workflow,job,took
    mention: 'here'
    if_mention: failure
  env:
    GITHUB_TOKEN: ${{ github.token }}
    SLACK_WEBHOOK_URL: ${{ secrets.SLACK_WEBHOOK_URL }}
  if: always()

完成品

実際に作成したもので最終形は以下になります

<details>
<summary>完成品</summary>
<div>

name: GemUpdate

on:
  schedule:
    - cron: '0 0 1 * *'

jobs:
  create-gem-update:
    strategy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Set up Ruby
        uses: ruby/setup-ruby@v1
        with:
          ruby-version: 2.7
      - name: Install dependencies
        run: bundle install
      - name: Settings Git
        run: |
          git config --global user.email ${{ secrets.MAIL_ADDRESS }}
          git config --global user.name "dodonki1223"
      - name: Create gem update pull request
        run: |
          git checkout -b "gem_update_`date +%Y%m%d`"
          bundle update
          git add .
          git commit -m ':wrench: Gem Update'
          git push origin "gem_update_`date +%Y%m%d`"
          hub pull-request -b master -m "🔧 Gem Update `date +%Y-%m-%d`"
        env:
            GITHUB_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}
      - name: Github Actions notify to Slack
        uses: 8398a7/action-slack@v3
        with:
          status: ${{ job.status }}
          fields: repo,message,commit,author,action,eventName,ref,workflow,job,took
          mention: 'here'
          if_mention: failure
        env:
          GITHUB_TOKEN: ${{ github.token }}
          SLACK_WEBHOOK_URL: ${{ secrets.SLACK_WEBHOOK_URL }}
        if: always()

</div>
</details>

注意事項

on.schedule は下記の時だけ実行されます

デフォルトまたはベースブランチの直近のコミットで実行されます

これに気づかないといくらやってもスケジュールが実行されずハマることになります……自分は実行されずにすごく困ったらこれが原因でした

CircleCIとGitHub Actions の違うところ

自分が感じた CircleCI と GitHub Actions の違いをまとめようと思います

GitHub Actionsは遅い時がある

GitHub Actionsを使っていて気になったのだがなぜかすごく遅い時がある
CircleCIだとだいたい終了時間が同じ感覚を受けるがGitHub Actionsはやたらと遅い時がある

使用されるサーバーのスペックガチャにより早かったり、遅かったりするのかも知れない……

いろいろなトリガーが用意されている

CircleCI と違っていろいろな webhookイベントをトリガーに実行できるようだ
詳しくはドキュメントを参考にすると良い

• ワークフローをトリガーするイベント - GitHub Docs

ファイルの構成がスッキリする

CircleCIと違ってファイルの分割ができるため、行数を少なくすることができる

最後に

ずっとGitHub Actionsが難しそうで逃げていましたが実際にやってみるとすぐに実装することができました
先人の知恵をお借りしたことにより自分の中で思ったよりも早く理解することができたのだと思います

これからもGitHub Actions を使っていきましょう！！