【ITニュース解説】How to Set Up a Jenkins CI/CD Pipeline (Step-by-Step Guide)

ソフトウェア開発の世界では、作ったプログラムを動く形にし、問題がないか確認し、実際に使える場所へ持っていくという一連の作業がある。これを手作業で行うと、時間がかかり、ミスも起こりやすいため、多くのチームが自動化に取り組んでいる。Jenkinsは、この一連の作業、つまりソフトウェアのビルド、テスト、デプロイといった反復的なプロセスを自動化するためのオープンソースのツールである。まるでチームのために tirelessly 働くロボットのように、退屈で手間のかかる作業を代わりに行ってくれる存在だと考えると良いだろう。

GitHub ActionsやGitLab CI/CDといった新しいツールが登場している現在でも、Jenkinsが多くの企業やスタートアップで活用され続けているのには理由がある。その一つは、とてつもない柔軟性を持っていることだ。Jenkinsは、開発者のPC上から、専用のサーバー、Dockerコンテナ、さらにはKubernetesのようなクラウド環境まで、ほとんどどんな場所でも動作させられる。この適応性の高さは、特定の環境に縛られずにCI/CD（継続的インテグレーション/継続的デリバリー）パイプラインを構築したい場合に非常に有利となる。

また、Jenkinsは非常に大規模なエコシステムを持っている点も強みだ。1,800を超える豊富なプラグインが存在し、GitHubやGitLabといったソースコード管理ツール、Docker、Slack、AWSなど、様々なサービスやツールと簡単に連携できる。これにより、個々のプロジェクトやチームのニーズに合わせて、Jenkinsの機能を自由に拡張し、カスタマイズすることが可能になる。2011年から存在し、数多くのシステムで利用されてきた実績は、その安定性と信頼性を示している。そして、パイプラインの定義をコードとして管理できる「Pipeline-as-code」という機能も重要だ。JenkinsfileというファイルにCI/CDの全工程を記述することで、このファイル自体をバージョン管理下に置き、コードと同じように変更履歴を追跡し、共有できる。これにより、CI/CDの環境設定もコードの一部として扱えるため、再現性が高く、チームでの共同作業もスムーズになる。小規模な個人プロジェクトから、大規模なエンタープライズシステムまで、プロジェクトの規模に合わせて柔軟にスケールできることも、Jenkinsが選ばれる大きな理由である。

Jenkinsを使ったCI/CDの自動化フローを理解するために、いくつかの主要な構成要素を把握しておく必要がある。「パイプライン」は、Jenkinsfileに記述された、ソフトウェア開発の全自動化ワークフローを指す。このパイプラインは、「ステージ」と呼ばれるいくつかの高レベルなフェーズに分けられる。例えば、「ビルド」「テスト」「デプロイ」といった段階がそれに当たる。各ステージの中には、Jenkinsが実行する具体的なコマンドの集まりである「ステップ」が含まれる。そして、これらのパイプラインが実際に実行される環境を「エージェント」と呼ぶ。エージェントは、ローカルPCのJenkins環境、独立したサーバーノード、あるいはDockerコンテナやクラウド上のインスタンスなど、多岐にわたる。さらに、Jenkinsの機能を拡張するために導入される追加機能が「プラグイン」である。例えば、GitHubでコードが更新されたら自動的にパイプラインを起動する機能や、ビルドが完了したらSlackに通知を送る機能などもプラグインによって実現される。

実際にJenkinsを使い始めるには、いくつかの準備が必要だ。まず、Jenkins自体がJavaで動作するため、Java 11以降のバージョンがPCにインストールされている必要がある。また、Gitも必須だ。もしDockerを使いたい場合は、Dockerもインストールしておくと良いだろう。インストールは様々な方法があるが、Dockerコマンド一つで簡単に起動できる。例えば、docker run -p 8080:8080 -p 50000:50000 jenkins/jenkins:ltsというコマンドを実行すれば、すぐにJenkinsのサーバーがローカル環境で起動する。起動後、ウェブブラウザでhttp://localhost:8080にアクセスすると、初回の管理者パスワードの入力を求められる。このパスワードは、Dockerコンテナ内の特定のファイルに保存されているため、cat /var/jenkins_home/secrets/initialAdminPasswordのようなコマンドで取得し、入力する。その後、Jenkinsが推奨するプラグインをインストールすれば、基本的なセットアップは完了する。

次に、Jenkinsのダッシュボードから「新しいアイテム」を選択し、「パイプライン」タイプのジョブを作成する。ここで重要なのが「Jenkinsfile」である。これは、パイプラインのすべてのロジックをコードとして記述するファイルで、通常はプロジェクトのリポジトリのルートに配置される。例えば、最もシンプルなJenkinsfileは以下のような構造になる。まずpipelineブロックでパイプライン全体を定義し、agent anyで利用可能な任意のエージェントで実行するよう指定する。その中にstagesブロックがあり、「Build」「Test」「Deploy」といった複数のstageを定義する。各stageには、stepsブロックがあり、echo 'Building...'のような実際のコマンドやメッセージを記述する。このように、コードでパイプラインを定義することで、バージョン管理が行え、変更の追跡やチームでの共有が容易になる。

より実践的な例として、Node/ReactアプリケーションのためのJenkinsfileを考えてみよう。このアプリケーションのビルドプロセスでは、依存関係のインストール、単体テストの実行、プロダクション用のビルド、そして最終的なデプロイといった段階が必要になる。このような場合、agent { docker { image 'node:18' } }のように記述することで、パイプラインの全てのステップがNode.js 18がインストールされたDockerコンテナ内で実行される。これにより、開発者のPCやJenkinsサーバーの環境に依存せず、常に同じ環境でビルドが行われるため、再現性が保証される。各ステージでは、sh 'npm install'やsh 'npm test -- --watchAll=false'、sh 'npm run build'といったコマンドを実行し、アプリケーションのビルドプロセスを進めていく。デプロイのステップは、例えばscpコマンドを使ってサーバーにファイルを転送したり、Dockerイメージをビルドしてレジストリにプッシュするなど、プロジェクトの要件に合わせて柔軟に変更できる。

Jenkinsを使い始めるにあたって、初心者が陥りやすい間違いがいくつかある。まず「エージェントの落とし穴」だ。パイプラインを実行するには必ずエージェントが必要だが、これの設定を忘れるとジョブは実行されない。特にDockerエージェントを使うと、ビルド環境の一貫性を保ちやすいため推奨される。次に「シークレットの誤った管理」は非常に危険な間違いである。APIキーやパスワードといった機密情報をJenkinsfileに直接書き込むのは避けるべきだ。Jenkinsには「Credentials Manager」という機能があり、ここでシークレットを安全に保存し、パイプラインから参照する仕組みを活用することが重要となる。また、「パイプラインの複雑化」もよくある問題だ。一つのJenkinsfileにあまりにも多くの責任を持たせすぎると、管理が困難になる。長いジョブは小さなモジュールに分割し、パイプラインをシンプルに保つべきだ。無計画に「プラグインを導入しすぎる」のも避けるべきだ。Docker、GitHub、Slackといった必要最低限のプラグインから始め、本当に必要なものだけを追加していくのが賢明である。最後に「闇の中でのデバッグ」は作業効率を著しく低下させる。エラーが発生した際に何が問題か特定できるよう、パイプラインの各ステップでechoコマンドを使ってメッセージを出力したり、sh 'printenv'で環境変数を確認したりして、デバッグ情報を積極的に出力することが大切だ。

パイプラインが期待通りに動作しない場合、デバッグの方法を知っていることが重要である。Jenkinsの「コンソール出力」には、パイプラインの実行に関する詳細なログが記録されており、エラーの原因を特定する上で非常に役立つ。さらに、パイプラインの途中にechoステートメントを追加して、特定の段階で変数や状態がどうなっているかを確認できる。環境変数が正しく設定されているかを調べるには、sh 'printenv'コマンドが便利だ。また、「Blue Ocean」というプラグインを導入すると、パイプラインの実行状況を視覚的に分かりやすく表示してくれるため、問題箇所を特定しやすくなる。

基本的な使い方をマスターしたら、Jenkinsパイプラインをスケーリングする方法も視野に入れると良いだろう。前述のDocker内でビルドを実行する方法は、再現性を高めるだけでなく、エージェントを自由に切り替えることで様々な環境でのテストも容易にする。複数のJenkinsエージェントを導入することで、ビルドの負荷を分散させ、並行して多くのジョブを実行できる。さらに、Kubernetesのようなコンテナオーケストレーションツールと連携させれば、必要に応じてエージェントを自動的に立ち上げ、不要になれば停止するといった、より高度な自動スケーリングも実現できる。共通のパイプラインロジックを再利用したい場合には、「共有ライブラリ」機能が非常に役立つ。これにより、複数のプロジェクトで同じ処理を効率的に使い回せるようになる。

Jenkinsは最新のツールではないかもしれないが、その安定性、成熟度、そして無限とも言える柔軟性によって、今もなお多くの開発チームにとって強力なCI/CD自動化ツールであり続けている。簡単なサイドプロジェクトのデプロイから、エンタープライズレベルの大規模なパイプライン構築まで、Jenkinsは開発者が求める細やかな制御を可能にする。手動でのビルドやテスト、デプロイに時間を費やす日々から解放され、一度自動化されたパイプラインの恩恵を経験すれば、もう手作業には戻れないだろう。ぜひ一度Jenkinsをインストールし、シンプルなJenkinsfileを作成して、自身のアプリケーションが自動でビルド、テスト、デプロイされる様子を体験してみてほしい。