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cherry-pick 運用の地獄から這い上がった話をしよう

2022/05/17に公開約31,400字

はじめに

はじめに断っておくが、こんな生易しいものじゃない。本当に地獄の沙汰である。

状況と問題点

筆者が参加しているプロジェクトでは、ブランチの運用が cherry-pick で行われていた。Git Flow でも GitHub Flow でもない。言うなれば、Cherry-pick Flow である。

Git Flow について

Git Flow なら、本番リリースする際にまず develop ブランチからリリースブランチを切る。

それを master にマージする。

そして、master へのマージ後のマージコミット (M1) を develop に逆輸入すれば、基本的に develop ブランチが Fast-forward な状態となる。

ホットフィックスの場合も同様である。

コミットの取りこぼしなど起きるわけがないし、リリース作業自体もやることが明確でわかりやすい。

Cherry-pick Flow とは何か

では Cherry-pick Flow だとどうなるか。

本番リリースする際に master ブランチからリリースブランチを切るdevelop からではない。

そして develop ブランチの中から、今回リリースしたいコミットだけを cherry-pick してリリースブランチに取り込む

上図の例では、コミット E とコミット G のみをリリースしたいため、それらを cherry-pick している。コミット D やコミット F はリリースされない。

それを master にマージする。

最終的に以下のようになる。

master には DF がないし、develop にも M がない。

M はマージコミットなので、これだけならまだ master に取り込まれていない機能がある、だけで済む。

しかし、実際にはこうなっている。

Hmaster にのみ存在する。これは本番環境でのみ反映させたい内容である。本来なら環境変数などで処理を分けるべきところを、ブランチでコードを分けている。本当に地獄である……。

これに関しては「本番環境と異なるコードを追うのが非常に困難になる」の項目で詳しく解説する。

なぜこのようなフローになったか

筆者もプロジェクトの最初からいたわけではない上に、初期メンバーも今は一人もいないので詳細はわからないが、develop ブランチを、いわゆる feature ブランチのように使ってしまったことが発端らしい。

Git Flow なら、develop ブランチにあるものは、次のリリース時にすべて本番、つまり master ブランチに取り込まれる。だから、develop に取り込まれたものは、いつでも本番リリースしても良いような状態になっている必要がある

しかしこのプロジェクトではもともと Git Flow などは採用されておらず、とりあえず PR を develop にマージするようにしていたようだ。そのせいで、今すぐには本番リリースしたくないような内容も develop に取り込まれてしまうことになる。いわゆる中途半端な状態というわけだ。

「本番リリース時に中途半端な変更は取り込みたくない。今回リリースしたいのはこの変更分だけ」 ――― これを実現するために cherry-pick で必要なコミットだけを取り込む運用が始まり、地獄のような負債を生むことになる

金で解決できない地獄もある

地獄地獄というが、具体的にどのような地獄なのか、また、どれくらい地獄なのかについて、まだピンときていない人もいるかもしれない。

そこで、具体的に Cherry-pick Flow がどのような弊害を生むのかについて見ていこう。

リリース時のコンフリクト地獄

2022 年の 2 月にそこそこ大きめの機能をリリースすることになったのだが、そのときに develop からリリースブランチに cherry-pick したときのコマンドが以下である。

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ちなみに、摘み取ったコミットの数は 255 個[1]ある。

これらのコミットハッシュを拾い上げること自体はスクリプトで簡略化できる のでさほど難しくはない。問題はそのあとだ。

特定のコミットだけを拾い上げているため、地獄のようなコンフリクト連鎖が発生する

develop が Fast-forward な状態だったらまだマシだったかもしれないが、master にしかないコミットや develop にしかないコミットが入り乱れているせいで、コンフリクトがありえないくらい発生する。

この 255 コミット分の cherry-pick の間に何回コンフリクトしたか正確にはおぼえていない[2]が、ゆうに 50 回は越えていたと思う。

コンフリクトはいっぺんにまとめて起こるわけではなく、一つずつ解消していかなければならないのもまた地獄である。

さらに、コンフリクトではないが、マージコミットにぶち当たるたびに cherry-pick が中断され、操作を選択しなければいけないのもつらい。PR をマージするまでの間に develop が別のチームメンバーによって更新されるとコンフリクトが発生することがあるが、そのコンフリクト解消のためのコミットはマージコミット扱いになるので、上記の 255 個のコミットの中にはいくつかマージコミットが含まれているのだ。マージコミットは、本来は -m オプションなどを付与しないといけないが、これだけ多いと個別で -m をつけるのも大変なので、逐一 cherry-pick が中断されたタイミングで git cherry-pick --continue または git cherry-pick --skip をする必要が出てくる。

やっとの思いで全部のコンフリクトを解消しても、コンフリクト時に採用するコードを途中で間違えていてうまく動かなかったりテストが落ちたりする。コンフリクト解消は手作業なのでオペレーションを間違えることもあるし、他の人と共同で編集した際のコンフリクトだと、どちらを採用すれば良いのか毎回悩む羽目になる。

シンプルに摘み取りそこねる

これは容易に想像できると思うが、リリースする機能を含むコミットを cherry-pick で一つずつ摘み取っていくので、オペレーションミスで一部を摘み取り忘れることがある。

実際、リリース時に一部のコミットを摘み取りそこねてリリースしてしまい、その摘み取りそこねた部分を本番に反映させるためのリリースをまた行う、ということが発生したこともあった。

問題が起きなかっただけまだ良かったが、摘み取りそこねるコミットの内容によっては不整合が生じてアプリケーションエラーで障害になる可能性もありうる。単純に二度手間になるだけでなくリスクすら孕んでいるのだ。

思わぬ落とし穴にハマる

これは 2022 年 2 月 15 日のこと。先述したリリース対応の際に、リリースブランチのコードをローカルで動作確認しようとしたら、Docker 上の MySQL が立ち上がらなくなった。

原因をチームメンバーにも調査してもらったところ、MySQL のバージョンを上げたことによりこの問題が発生していたようだ。

筆者も詳しいことはわかっていないが、Docker 上で MySQL のバージョンを上げたあとに、上げる前のバージョンで起動しようとすると問題が発生するとのこと。

【連載】世界一わかりみが深いコンテナ & Docker入門 〜 その6:Dockerのファイルシステムってどうなってるの? 〜

なぜこのような問題が発生したかというと、develop とリリースブランチで異なるバージョンが指定されていたからだ。

MySQL のバージョンを 5.6 → 5.7 に上げる対応をチームメンバーがしてくれて、それが develop ブランチに取り込まれた。

しかし、リリースブランチは 5.6 のままだ。なぜなら、cherry-pick をした中に MySQL のバージョンを 5.6 → 5.7 に上げるコミットが含まれていないから だ。

Git Flow では develop からリリースブランチを切り、そのまま master にマージするので、develop で追加された変更はすべて master に取り込まれる。しかし、Cherry-pick Flow だと、自分が担当した機能の部分のみをマージするため、他の人が対応した変更がその時点ではまだ取り込まれていない。

したがって、ブランチを切り替えた際に環境に差異が生じ、このような問題が起こってしまうのだ。

これは実際に体験した問題の一部であり、これに限らないと思う。たとえばアプリケーションの設定ファイルを書き換えるような変更を他の人が対応して develop に取り込んだが、自分のリリース対応ではその変更を取り込まなかったためにアプリケーションの設定に齟齬が生じてうまく起動できない、なんて問題が発生する可能性もある。

それらの問題にぶち当たったとき、何が原因なのかを特定するのも難しいし、そこに時間を割かれるのが本当に不毛だなと感じる。Cherry-pick Flow じゃなければこのような問題も起こらなかったはずである。

永遠に master に取り込まれない変更が出る

本番リリースをする際は、本番に影響のある変更、つまりアプリケーションの変更やデータベースの変更など、本質的なもののみが master に取り込まれる。

これが意味するのは何か。アプリケーションやデータベースなどの動作に影響を及ぼさない変更はいつまで経っても master に取り込まれない のだ。

たとえば筆者がこのプロジェクトにジョインしてから、Codecov や Code Climate の導入、便利スクリプトなど、DX を改善する変更をいくつか行った。

しかし、それらの変更は master には取り込まれることがないため、リリース PR にはいつまで経っても Codecov や Code Climate のステータスチェックは入らないし、リリースブランチで動作確認を行う際にも便利スクリプトが使えないのでやりづらかったりする。

もちろんどこかのリリースのタイミングでこれらの変更を入れてしまうこともできるが、残念ながらそのような運用もされていなかったので、永遠に master に取り込まれることのないコミットが生まれてしまう。

本番環境と異なるコードを追うのが非常に困難になる

本番環境には Google Tag Manager のスクリプトが埋め込まれているが、ステージング環境やローカル開発環境には埋め込まれていない

この違いを生み出す実装として、真っ先に思い浮かぶのは環境変数での条件分岐だろう。

たとえば GOOGLE_TAG_MANAGER という環境変数が本番環境でだけ用意されていて、Google Tag Manager のスクリプトを埋め込むかどうかの条件分岐がコード内でされていることを想像する。

if ENV['GOOGLE_TAG_MANAGER']
  # Google Tag Manager のスクリプト
end

2022 年 2 月、ここらへんのコードをいじる機会があったのだが、いくらコードを見ても本番環境でだけ反映されるようなコードが見つからなかった。

本番環境で設定されている環境変数を見たりもしたが、それらしい環境変数が本番環境でだけ用意されていることもなかった。

完全に煮詰まってしまったのでチームメンバーに質問したところ、なんと master ブランチにのみ Google Tag Manager のスクリプトが埋め込まれていたのだ

つまり、コード内で条件分岐するのではなく、ブランチで出し分けていたというわけだ。しかもスクリプト内のトラッキング ID もハードコードされていたため、本番環境でのみ存在する環境変数というものもなく、これに気がつけなければ謎のままだった。

本番環境と動作が異なる部分の原因を追うのが難しくなるというだけではなく、該当するコードを変更してリリースする際に、もれなくコンフリクトがついてまわる。

どこに潜んでいるのかもわからない masterdevelop 間の差分によるコンフリクトに当たる様子は、まるで地雷を踏まないように気をつけながら外を歩くかのような恐怖がある。

作業内容

では、この運用を廃止するために行った作業を具体的に紹介する。

用語解説

origin

今まで開発を進めていた、もともとあるリモートリポジトリを指す。本家のリポジトリ。

tmp

今回の cherry-pick 廃止作業用の一時的なリモートリポジトリを指す。作業開始前は 0 コミットの産まれたてほやほやのリポジトリ。

登場するオブジェクト

登場するオブジェクトは以下の 4 つ。

  • originmaster
  • origindevelop
  • tmpmaster
  • tmpdevelop

作業フロー

一連の流れは以下の通り[3]

  1. tmp を新しく作成する
  2. originmasterコミット履歴を保持せずに tmpmaster にコピーする
  3. origindevelopコミット履歴を保持せずに tmpdevelop にコピーする
  4. tmpdeveloptmpmaster 間の差分を確認する
  5. tmpdevelop の内容を originmaster にコピーする
  6. originmasterorigindevelop にマージする
  7. origindeveloporiginmaster にマージバックする

具体的な作業手順

ここから先は具体的な作業手順について説明しようと思う。

originmastertmpmaster にコピー

まずは tmp リポジトリに移動する。

Shell
cd tmp

コミット履歴を保持せずに 新しいブランチを作成する。

Shell
git checkout --orphan master

既存のファイルをすべて削除する。

Shell
ls -A | grep -v -E '^.git$' | xargs rm -fr

ファイルを削除しただけだと Git の履歴からは削除されないので、Git の履歴からも削除する。

Shell
git status --porcelain | awk '{ print $2 }' | xargs git rm -fr

origin リポジトリに移動する。

Shell
cd origin

master ブランチに移動する。

Shell
git checkout master

master ブランチを最新の状態にアップデートする。

Shell
git pull

origin リポジトリの master ブランチの内容を tmpmaster に丸ごとコピーする。

Shell
for file in $(ls -A | grep -v -E '^.git$'); do; cp -r "${file}" ../tmp; done

はじめはパイプでファイルを渡そうとしたが、cp -r はファイルとディレクトリを同時に指定するとエラーになるので愚直にループを回して一つずつコピーした。

コピーが完了するのに 30 秒くらいかかった。やはりシェルスクリプトは遅い……。

再び tmp に戻る。

Shell
cd tmp

そしてコピーされた全コードをコミットする。

Shell
git add --all
git commit -m "Copy from origin/master"
git push --set-upstream tmp master

これで originmaster のファイル内容をそのままで 1 コミットだけのブランチが tmpmaster に出来上がった。

origindeveloptmpdevelop にコピー

tmp リポジトリの master ブランチから develop ブランチを切り、そこに origindevelop の全コードをそのままコピーする。つまり、tmpdevelop ブランチは 2 コミットとなり、1 コミット目が originmaster と同じコード、そして 2 コミット目が origindevelop と同じコードになるようにしたい。

まずは tmp リポジトリに移動する。

Shell
cd tmp

develop ブランチを作成する。

Shell
git checkout -b develop

master ブランチのコードが残っているので、すべて削除する。

Shell
ls -A | grep -v -E '^.git$' | xargs rm -fr
git status --porcelain | awk '{ print $2 }' | xargs git rm -fr

次に origin リポジトリに移動する。

Shell
cd origin

develop ブランチに切り替える。

Shell
git checkout develop

develop ブランチを最新版にアップデートする。

Shell
git pull

origin リポジトリの develop ブランチの内容を tmpdevelop に丸ごとコピーする。

Shell
for file in $(ls -A | grep -v -E '^.git$'); do; cp -r "${file}" ../tmp; done

再び tmp に戻る。

Shell
cd tmp

コピーされた全コードをコミットする。

Shell
git add --all
git commit -m "Copy from origin/develop"
git push --set-upstream tmp master

差分確認

master のコードに develop のコードを上書きしたので、tmpdevelop の 2 コミット目 (コミットメッセージが "Copy from origin/develop" であるコミット) の差分は、masterdevelop の差分になっている。

この差分は以下の 3 つに分類できる。

  • 追加差分 → develop にのみ存在するコード
  • 削除差分 → master にのみ存在するコード
  • 変更差分 → 両者に存在し互いに異なるコード

これらを一つずつ目視で確認していく

develop から見たとき、master718 コミット進んでいて、807 コミット遅れている という状態だった。「本番環境と異なるコードを追うのが非常に困難になる」の項目でも説明したが、develop と比べたとき、master は遅れている (取り込まれていない変更がある) だけではなく、master にしかない変更もあったのだ。masterdevelop がそれぞれ独立して枝分かれしているような感じである。

この状態で、コミットや PR を一つずつ追っていくのは正気の沙汰ではないので、一度コミット履歴を清算した状態で純粋に差分だけを確認する必要がある。

とはいっても、全体の差分は 57,000 行ほどあり地獄であることに変わりはない。そこで、追加差分はざっと流し読みし、変更差分と削除差分だけを念入りにチェックすることにした。

master ブランチのコードは本番環境で動作しており、develop ブランチのコードは開発環境で動作しているという状態だった。現状、開発環境で不具合なく動作しているなら、develop ブランチのコードは正しく動いているだろうという判断のもと、追加差分 (develop にしかない差分) に関しては、ある程度、信頼することにした。さすがに 57,000 行をすべて厳密にチェックするのは精神的にきついからだ。

削除差分 (master にしかない差分) は、単純に不要なコードやファイルの消し忘れの可能性が高いので、本当にいらないコードかどうかを確認して問題なさそうならそのまま削除差分を取り込むことにした。

問題は変更差分だ。これは「本番環境と異なるコードを追うのが非常に困難になる」の項目で例に挙げたような、環境ごとに動作を変えるための変更が含まれている可能性が高いので念入りにチェックすることにした。

この差分確認はさすがに一人で全部チェックすることが難しかったので、開発陣全員が集まって丸 3 日ほどかけて ようやくすべて確認することができた。

修正が必要なものは以下の 3 種類のパターンに分類できた。

  • まだ本番環境には取り込みたくないもの
    • 実装が中途半端だったり、まだ運用できる体制が整っていない機能
    • 一時的にコメントアウトしたり導線を削除したりして対応する必要がある
  • 本番環境と開発環境とで読み込む内容を変更する必要があるもの
    • Google Tag Manager のトラッキングコードが各環境 (ブランチ) 別にハードコードされていたりなど
    • コードレベルで処理仕分けるのではなく、環境変数を追加して読み込むように改修する必要がある
  • 本番環境では修正されたもの
    • ホットフィックス的な感じで master でのみ修正されているが、develop に取り込んでいないもの
    • develop のコードで上書きしてしまうと修正前の状態に戻ってしまうので手動で書き換える必要がある

差分の清算

すべての要修正コードを洗い出したら、masterdevelop の行差分とコミット差分をきれいにする。

この作業を行う前に、すべての開発途中のコードを develop にプッシュする必要がある。なぜなら互いに大きな差分を持っている masterdevelop 同士をマージし合うので、各々のローカル環境に開発途中のコードがあると、そのコードが取り残されてしまうからだ。

なので、開発陣全員の開発のキリの良いタイミングを見計らい、すべての開発途中のコードがリモートリポジトリの develop に集まった状態で作業を開始した。そしてこの作業が完了するまでの間は一切開発をすることができないので、夜中に一気に進めることにした。

developmaster

まずは master ブランチの上に develop ブランチのコードを丸ごと上書きする。

origin リポジトリに移動する。

Shell
cd origin

master ブランチに移動する。

Shell
git checkout master

コミット履歴がごちゃごちゃなので、ここで git merge develop は当然できない。そんなことをしたら無限にコンフリクトしてしまう。

そこで、まずは master ブランチから新しくブランチを切る。ブランチ名は cherry-pick 運用を撲滅するということで eliminate-cherry-pick とした。

Shell
git checkout -b eliminate-cherry-pick

tmp に全コードをコピーした手順のときと同じように originmaster でもいったん全コードを削除する。

Shell
ls -A | grep -v -E '^.git$' | xargs rm -fr

その後、tmp に移動する。

Shell
cd tmp

develop ブランチに切り替える。

Shell
git checkout develop

現在の tmpdevelop のコードは origindevelop と同じ状態なので、これを originmaster へ丸ごと上書きする。

Shell
for file in $(ls -A | grep -v -E '^.git$'); do; cp -r "${file}" ../origin; done

変更内容をコミットする。

Shell
git add --all
git commit -m "Copy from develop"
git push --set-upstream origin eliminate-cherry-pick

GitHub 上で eliminate-cherry-pickmaster にマージする PR を作成する。master に取り込まれる内容は git merge develop したときと同じなのだが、eliminate-cherry-pickmaster から切ってコードを丸ごと上書きしているだけなので、このやり方だとコンフリクトは発生しない。

この PR をマージすることで originmaster ブランチが develop のコードと同じになった。

masterdevelop

① の時点ではまだ master のコードが develop になっただけなので、masterdevelop にマージする PR を作成してファイルの差分を解消する。

developmaster

② の時点でファイルの差分は消えたが、まだコミット履歴がごちゃごちゃになっているので、developmaster にマージする PR を作成して master のコミット履歴のごちゃごちゃを解消する。

masterdevelop

すでに ③ の時点で masterdevelop 間のファイル差分とコミット履歴のごちゃごちゃを解消することができたが、これだと master が 1 コミット分マージコミットで進んでしまっているので、再び masterdevelop にマージする PR を作成して、develop を fast-forward な状態にする。

コミット数と差分量

① 〜 ④ の作業を行うことでようやく masterdevelop 間のファイル差分とコミット履歴のごちゃごちゃを解消することができた。

それぞれの PR のコミット数と差分量は以下のようになった。

フェーズ コミット数 変更されたファイル数 差分 (+追加差分 / -削除差分)
1 720 57,193 (+35,448 / -21,745)
250 1,523 102,139 (+72,610 / -29,529)
250 0 0 (+0 / -0)
1 0 0 (+0 / -0)

前述したとおり、ここまでの差分の清算作業はいったん開発を止めなければならないので、夜中に一気に進めた。2022 年 4 月 5 日の夜 9 時ごろ開始し、夜中の 2 時ごろまでかかったので、約 5 時間の作業となった。

要修正コードの修正

差分確認」の項目で洗い出した要修正コードを一つずつ解消していく。

変更すべき内容はそれぞれ独立したものだったため、一つずつ項目ごとに課題を立ててこなしていった。

また、masterdevelop 間の差分を精査している中で「これバグなんじゃないの?」とか「このコードいらないのでは?」という問題が見つかったので、それらも課題として取り組んだ。

2022 年 4 月 〜 5 月は主にこの作業をひたすら行っていた。

本番リリース

そして 2022 年 5 月 17 日、ついに本番リリース作業を行った。

今回は大幅なアプリケーションとデータベースの更新があるため、開発陣全員に集まってもらい、一つ一つ内容を確認しながらリリース作業を進めていった。

今までは develop のコミットから必要なものを cherry-pick して master に取り込んでいたが、もうそんなことはしない。develop からリリースブランチを切り、master にマージし、デプロイ作業を行うだけで良い。

マイグレーションでトラブルが発生しページが表示できなくなるというインシデントも発生したが、それは cherry-pick 運用とはまた別のお話。

1 時間くらいで終わるだろうと見込んでいたがリリース作業は結局 3 時間ちょっとかかってしまったが、なんとかリリースすることができた 🎉

今回は cherry-pick 運用廃止後のはじめてのリリースということで多少イレギュラーなこともあったが、今後は一般的な Git Flow に従ってリリース作業を行えば良いので、だいぶ楽になると思う。

さいごに

2022 年 2 月中旬から 5 月中旬の約 3 ヶ月間に渡り、この cherry-pick 運用廃止の作業を行っていた。ずっとこの作業だけを行っていたわけではないが、この作業とそれに関わる環境整備などの作業がメインの数ヶ月だった。

この作業を終えて、何か実りがあったかというと、正直あまりない。ただただ負債を解消するだけのしんどくて退屈な日々だった。

コードの中身に限らず、こうした運用の負債を放置し続けると、日々の運用が大変になるだけでなく解消するのに地獄を見ることになる。

今後はこうした大きな負債をできる限り生まないように、環境を整備したりリファクタリングを怠ったりしないように努めたい。

本当に大変だった……。

脚注
  1. 偶然にも 2^8 - 1 だった。 ↩︎

  2. おまえは今までに解消したコンフリクトの数をおぼえているのか? ↩︎

  3. なお、ここで解説する一連の流れは、後に登場する図中の作業番号と合わせるために一部の作業が省略されている。省略されている部分に関しては、さらに後で詳しく説明する。 ↩︎

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