12 Branching-Strategien

Eine Branching-Strategie ist der strukturierte Ansatz, wie Entwickler die verschiedenen Entwicklungszweige (Branches) innerhalb eines Projekts verwalten und koordinieren. In der Praxis gibt es keine universell anwendbare Branching-Strategie, die für jedes Projekt und Team passt. Vielmehr muss die gewählte Strategie an die Anforderungen des Projekts, die Arbeitsweise des Teams und die verwendeten Tools (z. B. GitLab CI) angepasst werden. Ein gut durchdachter Workflow berücksichtigt die Teamgröße, Release-Zyklen, Deployment-Prozesse und den Entwicklungsalltag.

12.1 Grundsätze einer erfolgreichen Branching-Strategie

1. Anpassbarkeit an das Projekt: Jede Branching-Strategie muss auf die spezifischen Gegebenheiten eines Projekts abgestimmt sein. Ein statischer Workflow, der einmal erstellt und nicht überprüft wird, kann schnell ineffektiv werden. Branching-Strategien müssen regelmäßig evaluiert und an Veränderungen im Projekt angepasst werden.

2. Integration in CI/CD-Pipelines: Ein zentraler Aspekt bei der Auswahl einer Branching-Strategie ist die Einbindung in die Continuous Integration und Continuous Delivery (CI/CD)-Pipeline. GitLab CI wird typischerweise durch Commits oder Tags getriggert, was direkte Auswirkungen auf die Wahl und Struktur der Branches hat. Es ist entscheidend, dass der Workflow so gestaltet wird, dass er nahtlos mit der Pipeline zusammenarbeitet.

3. Flexibilität: Branches in Git sind beweglich und sollten flexibel eingesetzt werden. Eine übermäßige Struktur oder zu viele Branches können die Entwicklung behindern. Ziel ist es, eine Balance zwischen Flexibilität und klarer Organisation zu finden.

4. Regelmäßige Überprüfung: Da sich Projekte und Teams im Laufe der Zeit verändern, sollte auch die Branching-Strategie regelmäßig überprüft und gegebenenfalls angepasst werden.

12.2 Auslöser-basierte Branching-Strategien

Eine moderne Branching-Strategie, die auf GitLab CI abgestimmt ist, basiert oft auf Auslösern (Triggern) wie Commits, Tags oder Merge-Requests. Dabei geht es nicht nur um das parallele Arbeiten in Branches, sondern darum, wie und wann Änderungen in die Pipeline integriert werden und wie Releases ausgelöst werden.

12.2.1 Feature-Branching mit CI-Integration

Ein weit verbreitetes Konzept ist das Arbeiten in Feature-Branches. Jeder Entwickler arbeitet an einer neuen Funktion oder Korrektur in einem separaten Branch. Dieser Branch wird regelmäßig mit dem Main-Branch synchronisiert, um Konflikte zu minimieren.

• CI-Integration: Jeder Commit im Feature-Branch löst automatisch einen Build in der Pipeline aus. Das ermöglicht eine frühe Erkennung von Problemen. Sobald das Feature abgeschlossen ist, erfolgt ein Merge in den Hauptentwicklungszweig (z. B. main oder develop).

Vorteil:

• Maximale Flexibilität für die Entwickler.
• Frühzeitiges Feedback durch die CI/CD-Pipeline.

Nachteil:

• Bei großen Projekten mit vielen parallelen Branches kann es zu Merge-Konflikten kommen, wenn Branches lange nicht synchronisiert werden.

12.2.2 Release-Branches

In Projekten mit festen Release-Zyklen werden oft Release-Branches verwendet. Diese Branches dienen der Vorbereitung von neuen Versionen und erlauben es, stabile Versionen parallel zur fortlaufenden Entwicklung zu pflegen.

• CI-Integration: Release-Branches können mit spezifischen CI-Pipelines verknüpft werden, die z. B. automatisierte Tests, Build-Artefakte und Deployment-Prozesse triggern. Durch das Setzen eines Tags (z. B. v1.0.0) auf dem Release-Branch kann ein neuer Release-Prozess gestartet werden.

Vorteil:

• Trennung von Entwicklungs- und Release-Prozessen.
• Stabilität während der Vorbereitung auf ein neues Release.

Nachteil:

• Zusätzlicher Verwaltungsaufwand, da Release-Branches parallel zur Entwicklung gepflegt werden müssen.

12.2.3 Trigger-basierte Deployments über Tags

Eine verbreitete Praxis in CI/CD-Umgebungen wie GitLab ist es, Deployments über Tags zu steuern. Ein Tag markiert einen bestimmten Commit und löst daraufhin spezifische Schritte in der Pipeline aus, z. B. das Deployment auf einem Test- oder Produktionssystem.

• Beispiel-Workflow: Ein Team könnte festlegen, dass ein Tag wie v1.0.0 ein Produktions-Release triggert, während Tags wie rc-1.0.0 (Release Candidate) ein Test-Deployment initiieren.

Vorteil:

• Klare Trennung zwischen Entwicklung und Produktions-Deployments.
• Steuerung des Release-Prozesses durch die präzise Platzierung von Tags.

Nachteil:

• Es erfordert Disziplin im Team, um sicherzustellen, dass Tags korrekt verwendet werden.

12.2.4 GitLab Flow

GitLab selbst propagiert den GitLab Flow, eine vereinfachte Branching-Strategie, die auf den Workflow im Zusammenhang mit GitLab CI/CD abgestimmt ist. Dieser Ansatz kombiniert Feature-Branches, Release-Branches und Production-Branches, wobei der Fokus auf der Automatisierung durch CI/CD liegt.

Die Grundstruktur von GitLab Flow besteht aus:

• Feature-Branches für die Entwicklung neuer Funktionen.
• Production-Branches, auf denen nur stabiler Code läuft.
• Environment-Branches für spezifische Stages wie Staging, die zwischen Entwicklung und Produktion geschaltet sind.

Der Workflow sieht vor, dass ein Merge in den Production-Branch nur nach erfolgreichen automatisierten Tests und Überprüfungen erfolgt, wodurch die Stabilität der Produktivumgebung gewährleistet wird.

Vorteil:

• Nahtlose Integration mit GitLab CI.
• Klare Trennung von Entwicklungs- und Produktionsumgebungen.

Nachteil:

• Für kleine Teams oder Projekte kann der Workflow unnötig komplex sein.

12.3 Anpassung der Branching-Strategie an das Projekt

Die Wahl der Branching-Strategie hängt stark von den Anforderungen des Projekts ab. Einige Punkte, die bei der Anpassung berücksichtigt werden sollten:

1. Teamgröße: In kleinen Teams ist eine schlanke Branching-Strategie oft effektiver. Ein einfacher Workflow mit wenigen Branches reduziert den Koordinationsaufwand. Größere Teams profitieren hingegen von klar definierten Feature-, Release- und Hotfix-Branches, um die Arbeit zu organisieren.

2. Frequenz der Releases: Projekte mit schnellen Release-Zyklen profitieren von flexiblen Strategien, bei denen Feature-Branches häufig in den Main-Branch integriert werden und eine hohe Automatisierung in der Pipeline stattfindet. Langfristige Projekte oder solche mit seltenen Releases können hingegen auf stabilen Release-Branches basieren.

3. Komplexität des Projekts: In komplexen Projekten mit vielen Abhängigkeiten und verschiedenen Umgebungen (z. B. Test, Staging, Produktion) sollte der Workflow entsprechend viele Branches beinhalten, um die einzelnen Phasen klar voneinander zu trennen. Die Nutzung von Tags für spezifische Deployments kann hier eine sinnvolle Ergänzung sein.

4. Toolchain und Automatisierung: Die Verwendung von GitLab CI/CD beeinflusst den Workflow maßgeblich. Eine effiziente Strategie sollte sicherstellen, dass Commits oder Tags die Pipeline optimal nutzen, um Builds, Tests und Deployments zu triggern.