CI/CDとは？ツールやメリット・デメリットなどを
わかりやすく解説

CI/CDとは?

CI/CDとは、ソフトウェアやアプリケーションの開発や変更において、ビルドやテスト、デプロイなどの各作業を自動化し、リリースできる状態にまで効率的に進めるシステム開発の仕組みを指します。

簡単にいえば、ソフトウェアの品質を高め、リリースをより素早く安定して行うための自動化の仕組みです。

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CI（継続的インテグレーション）とは

CI/CD の「CI」は、これまで開発者が手作業で行っていたコードの変更・構築およびテストの反復作業を自動化し、効率的かつ高品質なシステムを開発する仕組みです。

CIは、Continuous Integrationを略した言葉で、継続的インテグレーションとも呼ばれています。「インテグレーション」には、統合や融合といった意味がありますが、ここでは構築やテストといった一連の流れを指します。

人間が手作業で行う以上、エラーを避けることができません。例え小さなエラーでもバグにつながる可能性があり、場合によっては大規模なシステム障害を起こす恐れがあります。

CIでは、開発者が変更したコードが問題なく動作するか、共通のリポジトリ（データやファイルなどを保管する場所）に統合して不具合がないかなどを検証します。これらを頻繁に繰り返すことで、小さなエラーが大きなエラーとなる前に検出することが可能です。作業効率が向上し、安全かつ品質のよい開発にもつながります。

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CD（継続的デリバリー）とは

CI/CD の「CD」は、継続的デリバリー（Continuous Delivery）とも呼ばれ、コードの変更・構築、テストからデプロイの準備までを自動で行う仕組みを指します。

CIプロセスが正常に完了したソフトウェアやアプリケーションを、自動で本番環境に連携し、スムーズにデプロイができる状態にするプロセスです。開発環境と本番環境をつなぐことで、開発からデプロイまでを、自動かつ継続的なサイクルで行えるようになります。

継続的デリバリーでの自動化は、デプロイの準備段階までです。リリースのタイミングは、開発者が選択できます。

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CD（継続的デプロイ）とは

CI/CD の「CD」には、継続的デプロイ（デプロイメント）という意味もあります。継続的デプロイは、継続的デリバリーの自動化をさらに拡張したものです。コードの変更・構築、テスト、デリバリーに加えて、本番環境へのデプロイまでを自動的に行います。

デプロイの準備までを自動化する継続的デリバリーに対し、継続的デプロイはデプロイの実行までを自動で一気に行うため、手作業を介さないのが特徴です。

CI（継続的インテグレーション）の延長線上にCD（継続的デリバリー）があり、さらにその先にあるのがCD（継続的デプロイメント）です。

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CI/CDとDevOpsの関係性

DevOps（デブオプス）とは、「Development（開発）」と「Operations（運用）」を組み合わせた言葉です。システムの開発担当者と運用担当者が、互いに協力し合う開発手法を指します。開発と運用が連携することで、スピーディーな開発と運用が可能となり、システム利用価値の向上や最大化が図れます。

CI/CDは、コードの修正やテスト、リリースまでを継続的に自動化するため、ヒューマンエラーを軽減し、生産性の向上を目指すプロセスです。スピーディーな開発と運用を目的とするDevOpsの実現には、CI/CDの導入が必要不可欠と言えるでしょう。

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CI/CDとアジャイル開発の関係性

ソフトウェア開発の手法として、近年主流になっているのがアジャイル開発です。

アジャイル（agile）という言葉には、「機敏」「素早い」といった意味があります。アジャイル開発は、作業工程を大きな単位で区切るのではなく、小さな単位に区切り、変更とリリースを短いサイクルで行う開発手法です。各工程を段階的に進める従来の開発手法（ウォーターフォール型）に比べ、開発期間を短縮できることが最大の特徴です。

コード変更やテスト自動化できるCI/CDは、素早さが求められるアジャイル開発においても、欠かすことのできない重要な要素と言えます。

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CI/CDが必要な理由・背景

近年、CI/CDが必要とされる理由として、ソフトウエアの重要性が高まっていることが挙げられます。

デジタル技術の発展に加え、DXの推進が求められる現代社会において、何かしらのソフトウェアを利用している組織がほとんどでしょう。ソフトウェアの普及により、市場の変化のサイクルは早まり、要求される品質水準も高まっています。ソフトウェア業界は、顧客の要望に対して柔軟かつ迅速に対応しなければなりません。

そこで、これまで手動で行っていた作業を自動化し、品質と作業効率の向上を図れるCI/CDを導入する企業が増えているのです。

また、アジャイル開発が浸透していることも、CI/CDの普及に大きく関わってます。アジャイル開発は、「いかに素早くテストを行い、いかに素早くフィードバックを得るか」といった、スピードに重点をおいた開発手法です。アジャイル開発のメリットでもある素早さを支えているのがCI/CDです。

品質を維持しながら、早い開発スピードを保てることも、CI/CDの需要が高まっている理由のひとつと言えるでしょう。

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CI/CDを導入するメリット

CI/CDの導入には、どのようなメリットがあるのでしょうか。ここでは具体的なメリットについて紹介します。

開発期間の短縮化

CI/CDを導入する最も大きなメリットとして挙げられるのが、開発期間の短縮化です。従来の開発方法では、コード変更からリリースまでに数ヶ月以上もの時間がかかることも珍しくありませんでした。

しかし、CI/CDによって構築からリリースまでのプロセスを自動化することで、問題解決のスピードも早くなり、開発期間の短縮化が実現します。

生産性の向上

CI/CDの導入により、開発者による手作業のテストやデプロイは不要です。その余力は、コード開発などより重要な業務に費やせるようになり、結果的に生産性の向上につながります。

コード品質の向上

CI/CDで行う自動化テストでは、変更したコードに問題がないかを迅速かつ正確にチェックできます。粒度の細かいテストを頻繁に実施することで、コード品質の向上を目指せます。

手動でテストを行う場合、開発者の確認漏れや不注意などによるヒューマンエラーによってバグが発生するケースもあるでしょう。CI/CDは、バグの発生リスクそのものを最小限に抑える効果も期待できます。

バグの早期発見と早期修正

CI/CDによってコード品質が向上したとしても、リリース後にバグが発生する可能性はゼロではありません。

しかし、アジャイル開発などの短いサイクルで開発とテストを繰り返している場合、テスト回数が高頻度のため、バグを早期に発見できます。リリース後にバグが生じたとしても、その原因を特定することは基本的に容易であるため、他の機能への影響が少ないうちにバグの修正が可能です。

テスト忘れ防止

CI/CDの導入は、テスト忘れ防止にも効果があります。

プログラムの一部を変更したり修正したりした際には、その変更によって他の箇所に影響が出ていないかどうか、必ずテストを行わなくてはなりません。

しかし、手作業ではテストをし忘れてしまうケースがあります。テストをし忘れると、エラーにも気づくことができません。リリース後に不具合が発生した場合は、修正作業には多くの工数がかかり、コストも増大するでしょう。

CI/CDであれば、自動的にテストが実行されるため、テストを忘れるという心配がありません。修正にかける工数を削減でき、品質の向上も目指せます。

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CI/CDを導入するデメリット

CI/CDの導入には、多くのメリットがありますが、デメリットがあることも忘れてはいけません。ここでは、CI/CDを導入することで生じるデメリットについて紹介します。

自動化に伴う作業負担の発生

CI/CDの導入によってテストの自動化が実現しますが、その前に自動化を行うための準備作業をしなくてはいけません。具体的には、ビルド作業で実行するコマンドをまとめたビルドスクリプトやテストコードなどの作成です。

CI/CDを正しく機能させるためには、定期的なメンテナンスも必要です。システム変更などによって、テストに新たな条件を追加する場合は、コードの書き換えも行わなければなりません。

継続的に実施しないとコストパフォーマンスが悪い

CI/CDの導入には、コストがかかります。これまでCI/CDを利用してこなかった企業は、CI/CDの導入にかかるコストは大きな負担に感じるでしょう。

アジャイル開発のように、テストとリリースを頻繁に行う開発は、コストパフォーマンスがよい手法です。一方、ウォーターフォール開発のように、長期スパンで行う開発手法は、導入コストと使用頻度が合わず、コストパフォーマンスも悪くなる傾向があります。CI/CDの導入をし、有効活用するためには、継続的な実施が必要条件です。

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CI/CDパイプラインとは？

CI/CDパイプラインとは、CI/CDを実践するための一連のステップを、パイプでつなぐように自動化したものです。

CI/CDパイプラインの設計は、プロジェクトの規模や内容、メンバーのスキルなどによって異なります。自社に見合ったパイプラインを設計するためには、解析、ビルド、テスト、デブロイなど、さまざまな要素を考慮しなくてはなりません。

また、運用にかかるランニングコストや人的リソースの確保、自社に適したツール選定などの検討も必要となり、CI/CDパイプラインの設計自体にも多くの工数がかかります。状況によっては、CI/CDパイプラインを構築しても、費用対効果が見込めない可能性もあります。

CI/CDパイプラインの設計に着手する前には、プロジェクトの性格を把握し、高い費用対効果が見込めるかどうかを検討しましょう。

CI/CDパイプラインの構築には初期コストがかかるものの、正しく実行ができれば、各工程の連携がスムーズに進み、生産性の向上が実現します。

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CI/CDパイプラインの重要性

CIとCDは、部分的に導入することも一定の効果が得られます。しかし、開発期間を短くするためには、各工程の自動化だけでなく、工程間の処理も自動化する必要があります。そこで、CI/CDパイプラインが必要となるのです。

開発に関わる全行程をつなぐCI/CDパイプラインを構築し、活用することで、ソフトウェアのリリースを高速化できます。

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CI/CDパイプラインの構築に必要なツール

CI/CDパイプラインを１つのツールで構築することは難しいため、各工程に合ったツールを組み合わせてCI/CDパイプラインを作りましょう。

ここでは、CI/CDパイプラインの構築に必要なツールを５つ紹介します。

・コードリポジトリ／成果物リポジトリ
作成したソースコードのバージョンやソースの管理を行うものです。

・CIツール
ソースコードに変更した場合に、ビルドやテストを最新のコードで行います。また、最新のコードをそれぞれのツールと連携するよう指示を出します。

・構成管理ツール
テストや本番環境などでのインフラを構築したり、構築の管理をしたりするツールです。

・ビルドツール
コードのコンパイルなど、ビルドに必要な処理を自動化します。

・テストツール
機能テストや負荷テスト、エラーの発見など、さまざまなテストを自動で行い、品質をチェックするツールです。

CI/CDパイプラインを構築するツールには、無料で利用できるオープンソースのものや商用のものもあります。ツールを導入する際には、自社の目的を明確にし、開発方法に合ったツールを選ぶようにしましょう。

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まとめ

今後ますます発展するであろうデジタル社会において、自動化するCI/CDの需要は高まり続けることが予測されます。とはいえ、CI/CDの重要性は理解できたものの、「自社に必要なのか」「どのように導入すればよいのかがわからない」と悩む方も多いでしょう。

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