Jenkins pipeline：pipeline 使用之语法详解

一、引言

　　Jenkins 2.0的到来，pipline进入了视野，jenkins2.0的核心特性. 也是最适合持续交付的feature。

　　简单的来说，就是把Jenkins1.0版本中，Project中的相关配置信息，如SVN/Git的配置，Parameter的配置等都变成Code，即Pipeline as Code。

　　随着pipeline交付流水线在团队中的推广，使用pipeline脚本的job也迅速增加。

　　　　优势：

• • 　　　　通过写代码的形式配置Project，且Jenkins中内置了常用的steps。
  • 　　　　实现了构建步骤代码化、构建过程视图化。

二、语法简介

　　Pipeline最基本的部分是“step”。基本上，step告诉Jenkins 要做什么，并且作为Declarative Pipeline和Scripted Pipeline语法的基本构建块。 
　　Pipeline支持两种语法：Declarative Pipeline（在Pipeline 2.5中引入，结构化方式）和Scripted Pipeline，两者都支持建立连续输送的Pipeline。

选择Declarative Pipeline还是Scripted Pipeline

　　最开始的Pipeline plugin，支持的只有一种脚本类型，就是Scripted Pipeline；
　　Declarative Pipeline为Pipeline plugin在2.5版本之后新增的一种脚本类型，与原先的Scripted Pipeline一样，都可以用来编写脚本。

　　相关资料：

　　https://stackoverflow.com/questions/43484979/jenkins-scripted-pipeline-or-declarative-pipeline
　　http://jenkins-ci.361315.n4.nabble.com/Declarative-pipelines-vs-scripted-td4891792.html

　　从检索的资料来看，Declarative Pipeline 是后续Open Blue Ocean所支持的类型。相对而言，Declarative Pipeline比较简单，Declarative Pipeline中，也是可以内嵌Scripted Pipeline代码的。

　　为与BlueOcean脚本编辑器兼容，通常建议使用Declarative Pipeline的方式进行编写,从jenkins社区的动向来看，很明显这种语法结构也会是未来的趋势。

三、Declarative Pipeline

Declarative Pipeline是Jenkins Pipeline 的一个相对较新的补充， 它在Pipeline子系统之上提出了一种更为简化和有意义的语法。
所有有效的Declarative Pipeline必须包含在一个pipeline块内，例如：
pipeline { /* insert Declarative Pipeline here */ }
Declarative Pipeline中的基本语句和表达式遵循与Groovy语法相同的规则 ，但有以下例外：

• 　　a.Pipeline的顶层必须是块，具体来说是：pipeline { }
• 　　b.没有分号作为语句分隔符。每个声明必须在自己的一行
• 　　c.块只能包含Sections, Directives, Steps或赋值语句。
• 　　d.属性引用语句被视为无参方法调用。所以例如，输入被视为input（）

1.Sections（章节）

　　Declarative Pipeline里的Sections通常包含一个或多个Directives或 Steps

agent

　　agent部分指定整个Pipeline或特定阶段将在Jenkins环境中执行的位置，具体取决于该agent 部分的放置位置。该部分必须在pipeline块内的顶层定义 ，但stage级使用是可选的。

　　

　　为了支持Pipeline可能拥有的各种用例，该agent部分支持几种不同类型的参数。这些参数可以应用于pipeline块的顶层，也可以应用在每个stage指令内。

参数

　　any

　　　　在任何可用的agent 上执行Pipeline或stage。例如：agent any
　　none
　　　　当在pipeline块的顶层使用none时，将不会为整个Pipeline运行分配全局agent ，每个stage部分将需要包含其自己的agent部分。
　　label
　　　　使用提供的label标签，在Jenkins环境中可用的代理上执行Pipeline或stage。例如：agent { label 'my-defined-label' }
　　node
　　　　agent { node { label 'labelName' } }，等同于 agent { label 'labelName' }，但node允许其他选项（如customWorkspace）。
　　docker
　　　　定义此参数时，执行Pipeline或stage时会动态供应一个docker节点去接受Docker-based的Pipelines。 docker还可以接受一个args，直接传递给docker run调用。例如：agent { docker 'maven:3-alpine' }或

docker
agent {
    docker {
        image 'maven:3-alpine'
        label 'my-defined-label'
        args  '-v /tmp:/tmp'
    }
}

　　dockerfile

　　　　使用从Dockerfile源存储库中包含的容器来构建执行Pipeline或stage 。为了使用此选项，Jenkinsfile必须从Multibranch Pipeline或“Pipeline from SCM"加载。
　　　　默认是在Dockerfile源库的根目录：agent { dockerfile true }。如果Dockerfile需在另一个目录中建立，请使用以下dir选项：agent { dockerfile { dir 'someSubDir' } }。您可以通过docker build ...使用additionalBuildArgs选项，如agent { 　　　　dockerfile { additionalBuildArgs '--build-arg foo=bar' } }。

参数
any
　　在任何可用的agent 上执行Pipeline或stage。例如：agent any
none
　　当在pipeline块的顶层使用none时，将不会为整个Pipeline运行分配全局agent ，每个stage部分将需要包含其自己的agent部分。
label
　　使用提供的label标签，在Jenkins环境中可用的代理上执行Pipeline或stage。例如：agent { label 'my-defined-label' }
node
　　agent { node { label 'labelName' } }，等同于 agent { label 'labelName' }，但node允许其他选项（如customWorkspace）。
docker
　　定义此参数时，执行Pipeline或stage时会动态供应一个docker节点去接受Docker-based的Pipelines。 docker还可以接受一个args，直接传递给docker run调用。例如：agent { docker 'maven:3-alpine' }或

docker
agent {
    docker {
        image 'maven:3-alpine'
        label 'my-defined-label'
        args  '-v /tmp:/tmp'
    }
}

dockerfile
使用从Dockerfile源存储库中包含的容器来构建执行Pipeline或stage 。为了使用此选项，Jenkinsfile必须从Multibranch Pipeline或“Pipeline from SCM"加载。
默认是在Dockerfile源库的根目录：agent { dockerfile true }。如果Dockerfile需在另一个目录中建立，请使用以下dir选项：agent { dockerfile { dir 'someSubDir' } }。您可以通过docker build ...使用additionalBuildArgs选项，如agent { dockerfile { additionalBuildArgs '--build-arg foo=bar' } }。

常用选项

这些是可以应用于两个或多个agent的选项。除非明确定义，否则不需要。
　　label
　　　　一个字符串。标记在哪里运行pipeline或stage
　　　　此选项适用于node，docker和dockerfile，并且 node是必需的。
　　customWorkspace
　　　　一个字符串。自定义运行的工作空间内。它可以是相对路径，在这种情况下，自定义工作区将位于节点上的工作空间根目录下，也可以是绝对路径。例如：

agent {
    node {
        label 'my-defined-label'
        customWorkspace '/some/other/path'
    }
}

　　reuseNode
　　　　一个布尔值，默认为false。如果为true，则在同一工作空间中。
　　　　此选项适用于docker和dockerfile，并且仅在 individual stage中使用agent才有效。

pipeline {
    //Execute all the steps defined in this Pipeline within a newly created container of the given name and tag (maven:3-alpine).
    agent { docker 'maven:3-alpine' }
    stages {
        stage('Example Build') {
            steps {
                sh 'mvn -B clean verify'
            }
        }
    }
}

　　

pipeline {
    agent none
    stages {
        stage('Example Build') {
            agent { docker 'maven:3-alpine' }
            steps {
                echo 'Hello, Maven'
                sh 'mvn --version'
            }
        }
        stage('Example Test') {
            agent { docker 'openjdk:8-jre' }
            steps {
                echo 'Hello, JDK'
                sh 'java -version'
            }
        }
    }
}

　　

post

　　定义Pipeline或stage运行结束时的操作。post-condition块支持post部件：always，changed，failure，success，unstable，和aborted。这些块允许在Pipeline或stage运行结束时执行步骤，具体取决于Pipeline的状态。

　　

　　conditions项：
　　always
　　　　运行，无论Pipeline运行的完成状态如何。
　　changed
　　　　只有当前Pipeline运行的状态与先前完成的Pipeline的状态不同时，才能运行。
　　failure
　　　　仅当当前Pipeline处于“失败”状态时才运行，通常在Web UI中用红色指示表示。
　　success
　　　　仅当当前Pipeline具有“成功”状态时才运行，通常在具有蓝色或绿色指示的Web UI中表示。
　　unstable
　　　　只有当前Pipeline具有“不稳定”状态，通常由测试失败，代码违例等引起，才能运行。通常在具有黄色指示的Web UI中表示。
　　aborted
　　　　只有当前Pipeline处于“中止”状态时，才会运行，通常是由于Pipeline被手动中止。通常在具有灰色指示的Web UI中表示。

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
    }
    post {
        always {
            echo 'I will always say Hello again!'
        }
    }
}

stages

　　包含一个或多个stage的序列，Pipeline的大部分工作在此执行。建议stages至少包含至少一个stage指令，用于连接各个交付过程，如构建，测试和部署等。
　　

steps

　　steps包含一个或多个在stage块中执行的step序列。
　　

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
    }
}

　　

2.Directives （指令）

　　environment

environment指令指定一系列键值对，这些键值对将被定义为所有step或stage-specific step的环境变量，具体取决于environment指令在Pipeline中的位置。
该指令支持一种特殊的方法credentials()，可以通过其在Jenkins环境中的标识符来访问预定义的凭据。
对于类型为“Secret Text”的凭据，该 credentials()方法将确保指定的环境变量包含Secret Text内容；对于“标准用户名和密码”类型的凭证，指定的环境变量将被设置为username:password。
　　

pipeline {
    agent any
    environment {
        CC = 'clang'
    }
    stages {
        stage('Example') {
            environment {
                AN_ACCESS_KEY = credentials('my-prefined-secret-text')
            }
            steps {
                sh 'printenv'
            }
        }
    }
}

　　

options

options指令允许在Pipeline本身内配置Pipeline专用选项。Pipeline本身提供了许多选项，例如buildDiscarder，但它们也可能由插件提供，例如 timestamps。

　　

可用选项

　　buildDiscarder
　　　　pipeline保持构建的最大个数。例如：options { buildDiscarder(logRotator(numToKeepStr: '1')) }
　　disableConcurrentBuilds
　　　　不允许并行执行Pipeline,可用于防止同时访问共享资源等。例如：options { disableConcurrentBuilds() }
　　skipDefaultCheckout
　　　　默认跳过来自源代码控制的代码。例如：options { skipDefaultCheckout() }
　　skipStagesAfterUnstable
　　　　一旦构建状态进入了“Unstable”状态，就跳过此stage。例如：options { skipStagesAfterUnstable() }
　　timeout
　　　　设置Pipeline运行的超时时间。例如：options { timeout(time: 1, unit: 'HOURS') }
　　retry
　　　　失败后，重试整个Pipeline的次数。例如：options { retry(3) }
　　timestamps
　　　　预定义由Pipeline生成的所有控制台输出时间。例如：options { timestamps() }

pipeline {
    agent any
    options {
        timeout(time: 1, unit: 'HOURS')
    }
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
    }
}　

parameters

parameters指令提供用户在触发Pipeline时的参数列表。这些参数值通过该params对象可用于Pipeline步骤，具体用法如下

　　

可用参数
　　string
　　　　A parameter of a string type, for example: parameters { string(name: 'DEPLOY_ENV', defaultValue: 'staging', description: '') }
　　booleanParam
　　　　A boolean parameter, for example: parameters { booleanParam(name: 'DEBUG_BUILD', defaultValue: true, description: '') }
　　目前只支持[booleanParam, choice, credentials, file, text, password, run, string]这几种参数类型，其他高级参数化类型还需等待社区支持。

pipeline {
    agent any
    parameters {
        string(name: 'PERSON', defaultValue: 'Mr Jenkins', description: 'Who should I say hello to?')
    }
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo "Hello ${params.PERSON}"
            }
        }
    }
}

triggers

triggers指令定义了Pipeline自动化触发的方式。对于与源代码集成的Pipeline，如GitHub或BitBucket，triggers可能不需要基于webhook的集成也已经存在。目前只有两个可用的触发器：cron和pollSCM。

　　

cron
　　接受一个cron风格的字符串来定义Pipeline触发的常规间隔，例如： triggers { cron('H 4/* 0 0 1-5') }
pollSCM
　　接受一个cron风格的字符串来定义Jenkins检查SCM源更改的常规间隔。如果存在新的更改，则Pipeline将被重新触发。例如：triggers { pollSCM('H 4/* 0 0 1-5') }

pipeline {
    agent any
    triggers {
        cron('H 4/* 0 0 1-5')
    }
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
    }
}

stage

stage指令在stages部分中，应包含stop部分，可选agent部分或其他特定于stage的指令。实际上，Pipeline完成的所有实际工作都将包含在一个或多个stage指令中。

　　

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
    }
}　

tools

通过tools可自动安装工具，并放置环境变量到PATH。如果agent none，这将被忽略。

　　

Supported Tools(Global Tool Configuration)
　　maven
　　jdk
　　gradle

pipeline {
    agent any
    tools {
        //工具名称必须在Jenkins 管理Jenkins → 全局工具配置中预配置。
        maven 'apache-maven-3.0.1'
    }
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                sh 'mvn --version'
            }
        }
    }
}

　　

when

　　when指令允许Pipeline根据给定的条件确定是否执行该阶段。该when指令必须至少包含一个条件。如果when指令包含多个条件，则所有子条件必须为stage执行返回true。这与子条件嵌套在一个allOf条件中相同（见下面的例子）。
更复杂的条件结构可使用嵌套条件建：not，allOf或anyOf。嵌套条件可以嵌套到任意深度。

　　

　　内置条件

　　branch
　　　　当正在构建的分支与给出的分支模式匹配时执行，例如：when { branch 'master' }。请注意，这仅适用于多分支Pipeline。
　　environment
　　　　当指定的环境变量设置为给定值时执行，例如： when { environment name: 'DEPLOY_TO', value: 'production' }
　　expression
　　　　当指定的Groovy表达式求值为true时执行，例如： when { expression { return params.DEBUG_BUILD } }
　　not
　　　　当嵌套条件为false时执行。必须包含一个条件。例如：when { not { branch 'master' } }
　　allOf
　　　　当所有嵌套条件都为真时执行。必须至少包含一个条件。例如：when { allOf { branch 'master'; environment name: 'DEPLOY_TO', value: 'production' } }
　　anyOf
　　　　当至少一个嵌套条件为真时执行。必须至少包含一个条件。例如：when { anyOf { branch 'master'; branch 'staging' } }

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example Build') {
            steps {
                echo 'Hello World'
            }
        }
        stage('Example Deploy') {
            when {
                allOf {
                    branch 'production'
                    environment name: 'DEPLOY_TO', value: 'production'
                }
            }
            steps {
                echo 'Deploying'
            }
        }
    }
}

　　

3.Parallel(并行)

Declarative Pipeline近期新增了对并行嵌套stage的支持，对耗时长，相互不存在依赖的stage可以使用此方式提升运行效率。除了parallel stage，单个parallel里的多个step也可以使用并行的方式运行。

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Non-Parallel Stage') {
            steps {
                echo 'This stage will be executed first.'
            }
        }
        stage('Parallel Stage') {
            when {
                branch 'master'
            }
            parallel {
                stage('Branch A') {
                    agent {
                        label "for-branch-a"
                    }
                    steps {
                        echo "On Branch A"
                    }
                }
                stage('Branch B') {
                    agent {
                        label "for-branch-b"
                    }
                    steps {
                        echo "On Branch B"
                    }
                }
            }
        }
    }
}

　　

4.Steps（步骤）

Declarative Pipeline可以使用 Pipeline Steps reference中的所有可用步骤 ，并附加以下仅在Declarative Pipeline中支持的步骤。

script

script步骤需要一个script Pipeline，并在Declarative Pipeline中执行。对于大多数用例，script在Declarative Pipeline中的步骤不是必须的，但它可以提供一个有用的加强。

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Example') {
            steps {
                echo 'Hello World'

                script {
                    def browsers = ['chrome', 'firefox']
                    for (int i = 0; i < browsers.size(); ++i) {
                        echo "Testing the ${browsers[i]} browser"
                    }
                }
            }
        }
    }
}

　　

四、Scripted Pipeline

　　Groovy脚本不一定适合所有使用者，因此jenkins创建了Declarative pipeline，为编写Jenkins管道提供了一种更简单、更有主见的语法。但是不可否认，由于脚本化的pipeline是基于groovy的一种DSL语言，所以与Declarative pipeline相比为jenkins用户提供了更巨大的灵活性和可扩展性。

1.流程控制

　　pipeline脚本同其它脚本语言一样，从上至下顺序执行，它的流程控制取决于Groovy表达式，如if/else条件语句，举例如下：

Jenkinsfile (Scripted Pipeline)
node {
    stage('Example') {
        if (env.BRANCH_NAME == 'master') {
            echo 'I only execute on the master branch'
        } else {
            echo 'I execute elsewhere'
        }
    }
}

　　pipeline脚本流程控制的另一种方式是Groovy的异常处理机制。当任何一个步骤因各种原因而出现异常时，都必须在Groovy中使用try/catch/finally语句块进行处理，举例如下：

Jenkinsfile (Scripted Pipeline)
node {
    stage('Example') {
        try {
            sh 'exit 1'
        }
        catch (exc) {
            echo 'Something failed, I should sound the klaxons!'
            throw
        }
    }
}

　　

2.Steps

　　pipeline最核心和基本的部分就是“step”，从根本上来说，steps作为Declarative pipeline和Scripted pipeline语法的最基本的语句构建块来告诉jenkins应该执行什么操作。
Scripted pipeline没有专门将steps作为它的语法的一部分来介绍，但是在Pipeline Steps reference这篇文档中对pipeline及其插件涉及的steps做了很详细的介绍。如有需要可参考jenkins官网对该部分的介绍Pipeline Steps reference

3.Differences from plain Groovy

　　由于pipeline的一些个性化需求，比如在重新启动jenkins后要求pipeline脚本仍然可以运行，那么pipeline脚本必须将相关数据做序列化，然而这一点 Groovy并不能完美的支持，例如collection.each { item -> /* perform operation */ }

4.Declarative pipeline和Scripted pipeline的比较

共同点：
　　两者都是pipeline代码的持久实现，都能够使用pipeline内置的插件或者插件提供的steps，两者都可以利用共享库扩展。
区别：
　　两者不同之处在于语法和灵活性。Declarative pipeline对用户来说，语法更严格，有固定的组织结构，更容易生成代码段，使其成为用户更理想的选择。但是Scripted pipeline更加灵活，因为Groovy本身只能对结构和语法进行限制，对于更复杂的pipeline来说，用户可以根据自己的业务进行灵活的实现和扩展。