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iOSAdvent Calendar 2019Day 22
@uhooi

GitHub ActionsでiOSアプリのCI環境を構築する方法

Last updated at Posted at 2019-12-23

はじめに

GitHub Actionsを使い、iOSアプリのビルドと単体テストを行うCIを構築します。

「GitHub Actions」とは？

GitHubが提供しているクラウドのCI/CDサービスです。

2019/11/14に一般公開されました。
https://twitter.com/GitHubJapan/status/1194674026607562753?s=20

環境

  • Xcode：11.6 (11E708)
  • Swift：5.2.4

注意

今回紹介するCIはもっとブラッシュアップできると思います。
あくまでGitHub ActionsでiOSアプリをCIする参考としてください。
この記事も随時更新していく予定です。

設定ファイルの構成

ワークフローはYAMLファイルに記述します。
最初に全体の構成を説明します。

ci.yml
name: CI

on:
  …

env:
  DEVELOPER_DIR: /Applications/Xcode_11.6.app

jobs:
  test:
    runs-on: macOS-latest
    env:
      MINT_PATH: mint/lib
      MINT_LINK_PATH: mint/bin
    steps:
      …
名前 説明
name ワークフローの名前
on ワークフロー実行のトリガー
push や pull_request などが指定できる
env 全ジョブで使う環境変数
DEVELOPER_DIR でXcodeのパスを指定している。本記事ではジョブが1つしかないが、Xcodeのバージョンは全ジョブで統一したいため、ジョブごとに指定していない
jobs ワークフローのジョブ
jobs > runs-on 対象ジョブを実行するマシン
iOSアプリはmacOSでしかビルドできないため macOS-latest を指定している
jobs > env 対象ジョブで使う環境変数
MINT_PATH でMintのビルドキャッシュのパスを指定している
MINT_LINK_PATH でMintのグローバルインストールのシンボリックリンクのパスを指定している。グローバルインストールしないので指定は不要かもしれない
jobs > steps パイプラインのステップ

詳細は以下をご参照ください。
https://help.github.com/ja/actions/automating-your-workflow-with-github-actions/workflow-syntax-for-github-actions

トリガー

トリガーはAndroidのCIとほぼ同様にしているので、私が書いた以下の記事をご参照ください。
https://qiita.com/uhooi/items/70ffe67ba65d33189db2#on

ステップの紹介

ワークフロー内のステップを1つずつ紹介します。

ステップは steps に記述します。

ci.yml
name: CI

on:
  …

env:
  …

jobs:
  test:
    runs-on: macOS-latest
    steps:
      # ここにステップを記述する
      …

チェックアウト

まずはチェックアウトです。
GitHubリポジトリからソースを取得します。

定義されているアクションは uses で使えます。

ci.yml
- uses: actions/checkout@v2

Xcodeの選択（不要）

どのXcodeを使うか選択します。

コメント を頂いて初めて知ったのですが、 DEVELOPER_DIR という環境変数でXcodeのパスを指定できます。
sudo を使わずに指定できるため、環境変数を使った方がよさそうです。

ci.yml(このスクリプトの実行は不要ですが、一応残しておきます)
- name: Set Xcode Path
  run: sudo xcode-select --switch /Applications/Xcode_11.6.app/Contents/Developer

Xcodeの一覧出力（任意）

CIマシンにインストールされているXcodeの一覧を出力します。

ci.yml
- name: Show Xcode list
  run: ls /Applications | grep 'Xcode'

必須ではありませんが、毎回実行するとどのタイミングでXcodeのバージョンが増減したかわかるので便利です。

Xcodeのバージョン出力（任意）

現在使われているXcodeのバージョンを出力します。

ci.yml
- name: Show Xcode version
  run: xcodebuild -version

こちらも必須ではありませんが、 DEVELOPER_DIR が問題なく指定されているかの確認や、CI失敗時のXcodeのバージョン確認に使えるので便利です。

Ruby製ライブラリのキャッシュ

Bundlerで管理しているライブラリのキャッシュを復元します。

公式が用意している actions/cache@v2 アクションを使います。
公式の例からコピペするだけでキャッシュできます。
https://github.com/actions/cache/blob/master/examples.md#ruby---gem

name に任意のステップ名を付けられます。
他のキャッシュと区別するため、私は何のキャッシュを復元するか記述しています。

ci.yml
- name: Cache Gems
  uses: actions/cache@v2
  with:
    path: vendor/bundle
    key: ${{ runner.os }}-gems-${{ hashFiles('**/Gemfile.lock') }}
    restore-keys: |
      ${{ runner.os }}-gems-

ちなみにキャッシュの取得はワークフローの最後に自動で行ってくれます。
非常に便利です。

Ruby製ライブラリのインストール

Bundlerで管理しているライブラリをインストールします。

run にシェルスクリプトを指定して実行します。

ci.yml
- name: Install Bundled Gems
  run: |
    bundle config path vendor/bundle
    bundle install --jobs 4 --retry 3

キャッシュを取得するため、ライブラリのインストールパスを明示的に指定しています。
https://github.com/actions/cache/blob/master/examples.md#ruby---gem

Gemfileは以下の通りです。

Gemfile
# frozen_string_literal: true

source "https://rubygems.org"

git_source(:github) {|repo_name| "https://github.com/#{repo_name}" }

gem "xcpretty"
gem "cocoapods"
gem "slather"

各ライブラリの用途は使うときに説明します。

Mintのインストール

MintはSwift製コマンドラインツールの管理ツールです。
デフォルトではインストールされていないので、Homebrewからインストールします。

ci.yml
- name: Install Mint
  run: brew install mint

私が個人で開発しているアプリのMintfileは以下の通りです。

Mintfile
realm/SwiftLint@0.38.0
uber/mockolo@1.1.1
fromkk/SpellChecker@0.0.3
Carthage/Carthage@0.34.0
yonaskolb/xcodegen@2.11.0
mono0926/LicensePlist@2.12.0

Mintで管理しているライブラリのキャッシュ

Mintで管理しているライブラリのキャッシュを復元します。
公式に例がないので自分で考えました。

せっかく考えたので、公式にドキュメント更新の PR を送ったのですが、2020/08/26現在はマージされていません。

ci.yml
- name: Cache Mint packages
  uses: actions/cache@v2
  with:
    path: mint
    key: ${{ runner.os }}-mint-${{ hashFiles('**/Mintfile') }}
    restore-keys: |
      ${{ runner.os }}-mint-

Mintは mint run 時にキャッシュの有無を判断してインストールするので、 mint bootstrap は実行しないことにします。

Carthageで管理しているライブラリのキャッシュ

Carthageで管理しているライブラリのキャッシュを復元します。

CocoaPodsと同様、公式の例からコピペしてステップ名を付けます。
https://github.com/actions/cache/blob/master/examples.md#swift-objective-c---carthage

ci.yml
- name: Cache Carthage packages
  uses: actions/cache@v2
  with:
    path: Carthage
    key: ${{ runner.os }}-carthage-${{ hashFiles('**/Cartfile.resolved') }}
    restore-keys: |
      ${{ runner.os }}-carthage-

Carthageで管理しているライブラリのインストール

Carthageで管理しているライブラリをインストールします。
私はMintでCarthageを管理しているため、先頭に mint run carthage を付けています。

ci.yml
- name: Install Carthage frameworks
  run: |
    mint run carthage carthage bootstrap --platform iOS --cache-builds
    echo '*** Resolved dependencies:'
    cat 'Cartfile.resolved'
  env:
    GITHUB_ACCESS_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

--cache-builds でキャッシュしているライブラリのビルドをスキップします。
キャッシュヒットを見てステップごとスキップするより安全です。

CarthageはGitHubへのアクセス数が多いため、GITHUB_ACCESS_TOKEN を指定することで、呼び出し制限に引っかからないようにしています。

ライセンス表示の生成

LicensePlistでOSSのライセンス表示を生成します。

ci.yml
 - name: Generate licenses with LicensePlist
  run: mint run LicensePlist license-plist --output-path {製品ターゲット名}/Settings.bundle --github-token ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

プロジェクトファイルの生成

XcodeGenでプロジェクトファイルを生成します。

ci.yml
- name: Generate Xcode project with XcodeGen
  run: mint run xcodegen xcodegen generate

CocoaPodsで管理しているライブラリのキャッシュ

CocoaPodsで管理しているライブラリのキャッシュを復元します。

Bundlerと同様、公式の例からコピペしてステップ名を付けます。
https://github.com/actions/cache/blob/master/examples.md#swift-objective-c---cocoapods

ci.yml
- name: Cache Pods
  uses: actions/cache@v2
  with:
    path: Pods
    key: ${{ runner.os }}-pods-${{ hashFiles('**/Podfile.lock') }}
    restore-keys: |
      ${{ runner.os }}-pods-

CocoaPodsで管理しているライブラリのインストール

CocoaPodsで管理しているライブラリをインストールします。
私はBundlerでCocoaPodsを管理しているため、先頭に bundle exec を付けています。

Bundlerについては以下の記事をご参照ください。
https://qiita.com/uhooi/items/4abf8c282ae23a259e4f

ci.yml
- name: Install Pods
  run: bundle exec pod install

ビルド

ビルドを実行し、ビルドエラーにならないか確認します。

run 内では改行がスペースに変換されるため、可読性のために改行しています。

ci.yml
- name: Xcode build
  run: set -o pipefail &&
    xcodebuild
    -sdk iphonesimulator
    -configuration Debug
    -workspace {ワークスペース名}.xcworkspace
    -scheme {スキーム名}
    build
    | bundle exec xcpretty

CocoaPodsなどでワークスペースを使っている場合、ワークスペースとスキームの指定が必要です。

xcodebuild コマンドを使ってビルドしていますが、デフォルトだとログの内容が煩雑で読みづらいです。
そのため、ログ整形ツールの xcpretty を噛ませて読みやすくしています。

GitHub ActionsのmacOSではデフォルトで xcpretty がインストールされているのですが、できる限りバージョンをロックしたいため、Bundlerでインストールして bundle exec xcpretty で実行しています。

コマンドをパイプで繋げると、最後のコマンドのエラー判定が使われます。
xcpretty は xcodebuild の失敗にかかわらず成功するため、ビルドエラーでもワークフローが成功扱いになってしまいます。
そのため、 set -o pipefail && を先頭に付けています。

単体テストの実行

単体テストを実行します。

ci.yml
- name: Xcode test
  run: set -o pipefail &&
    xcodebuild
    -sdk iphonesimulator
    -configuration Debug
    -workspace {ワークスペース名}.xcworkspace
    -scheme {スキーム名}
    -destination 'platform=iOS Simulator,name=iPhone 11 Pro Max'
    -skip-testing:{UIテスト}
    clean test
    | bundle exec xcpretty --report html

単体テストの実行も xcodebuild コマンドを使います。
今回はiPhone 11 Pro Maxのシミュレータで実行しています。

-skip-testing オプションでUIテストの実行をスキップしています。
私の場合、UIテストは単体テストほど頻繁には実施しません。

xcpretty --report html で単体テストの結果をHTMLで出力します。

コードカバレッジの出力

Slatherを使ってコードカバレッジをHTMLに変換します。

ci.yml
- name: Convert Code coverage to HTML
  run: bundle exec slather coverage --html --output-directory html_report

--html オプションを付けることで、コードカバレッジをHTMLで出力します。

Slatherの設定ファイルは以下の通りです。

.slather.yml
coverage_service: cobertura_xml
xcodeproj: {プロジェクト名}.xcodeproj
workspace: {ワークスペース名}.xcworkspace
scheme: {スキーム名}

Slatherの詳細は以下の記事をご参照ください。
https://qiita.com/uhooi/items/e1e464777d2163286c59

テスト結果のアップロード

テスト結果をアーティファクト化してアップロードします。

ci.yml
- uses: actions/upload-artifact@v2
  with:
    name: test-results
    path: build/reports

name に任意のアーティファクト名、 path にアップロードしたいファイルやフォルダのパスを指定します。
xcprettyで出力したテスト結果は build/reports フォルダに配置されるので、そこを指定すればOKです。

コードカバレッジのアップロード

テスト結果と同様、コードカバレッジをアーティファクト化してアップロードします。

ci.yml
- uses: actions/upload-artifact@v2
  with:
    name: test-coverage
    path: html_report

フォルダは先ほど --output-directory オプションで指定した html_report を指定します。

全体図

最後に設定ファイルの全体図を載せます。

ci.yml
name: CI

on:
  push:
    branches:
      - master
      - develop
    paths-ignore:
      - Docs/**
      - README.md
      - LICENSE
      - Rambafile
  pull_request:
    branches:
      - develop
    paths-ignore:
      - Docs/**
      - README.md
      - LICENSE
      - Rambafile

env:
  DEVELOPER_DIR: /Applications/Xcode_11.6.app

jobs:
  test:
    runs-on: macOS-latest
    env:
      MINT_PATH: mint/lib
      MINT_LINK_PATH: mint/bin

    steps:
    # チェックアウト
    - uses: actions/checkout@v2

    # Xcodeの一覧出力
    - name: Show Xcode list
      run: ls /Applications | grep 'Xcode'

    # Xcodeのバージョン出力
    - name: Show Xcode version
      run: xcodebuild -version

    # Gemsのキャッシュ
    - name: Cache Gems
      uses: actions/cache@v2
      with:
        path: vendor/bundle
        key: ${{ runner.os }}-gems-${{ hashFiles('**/Gemfile.lock') }}
        restore-keys: |
          ${{ runner.os }}-gems-

    # Gemsのインストール
    - name: Install Bundled Gems
      run: |
        bundle config path vendor/bundle
        bundle install --jobs 4 --retry 3

    # Mintのインストール
    - name: Install Mint
      run: brew install mint

    # Mintで管理しているライブラリのキャッシュ
    - name: Cache Mint packages
      uses: actions/cache@v2
      with:
        path: mint
        key: ${{ runner.os }}-mint-${{ hashFiles('**/Mintfile') }}
        restore-keys: |
          ${{ runner.os }}-mint-

    # Carthageで管理しているライブラリのキャッシュ
    - name: Cache Carthage packages
      uses: actions/cache@v2
      with:
        path: Carthage
        key: ${{ runner.os }}-carthage-${{ hashFiles('**/Cartfile.resolved') }}
        restore-keys: |
          ${{ runner.os }}-carthage-

    # Carthageで管理しているライブラリのインストール
    - name: Install Carthage frameworks
      run: |
        mint run carthage carthage bootstrap --platform iOS --cache-builds
        echo '*** Resolved dependencies:'
        cat 'Cartfile.resolved'
      env:
        GITHUB_ACCESS_TOKEN: ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

    # ライセンス表示の生成
    - name: Generate licenses with LicensePlist
      run: mint run LicensePlist license-plist --output-path {製品ターゲット名}/Settings.bundle --github-token ${{ secrets.GITHUB_TOKEN }}

    # プロジェクトファイルの生成
    - name: Generate Xcode project with XcodeGen
      run: mint run xcodegen xcodegen generate

    # CocoaPodsで管理しているライブラリのキャッシュ
    - name: Cache Pods
      uses: actions/cache@v2
      with:
        path: Pods
        key: ${{ runner.os }}-pods-${{ hashFiles('**/Podfile.lock') }}
        restore-keys: |
          ${{ runner.os }}-pods-

    # CocoaPodsで管理しているライブラリのインストール
    - name: Install Pods
      run: bundle exec pod install

    # ビルド
    - name: Xcode build
      run: set -o pipefail &&
        xcodebuild
        -sdk iphonesimulator
        -configuration Debug
        -workspace {ワークスペース名}.xcworkspace
        -scheme {スキーム名}
        build
        | bundle exec xcpretty

    # 単体テストの実行
    - name: Xcode test
      run: set -o pipefail &&
        xcodebuild
        -sdk iphonesimulator
        -configuration Debug
        -workspace {ワークスペース名}.xcworkspace
        -scheme {スキーム名}
        -destination 'platform=iOS Simulator,name=iPhone 11 Pro Max'
        -skip-testing:{UIテスト}
        clean test
        | bundle exec xcpretty --report html

    # コードカバレッジの出力
    - name: Convert Code coverage to HTML
      run: bundle exec slather coverage --html --output-directory html_report

    # テスト結果のアップロード
    - uses: actions/upload-artifact@v2
      with:
        name: test-results
        path: build/reports

    # コードカバレッジのアップロード
    - uses: actions/upload-artifact@v2
      with:
        name: test-coverage
        path: html_report

シンプルなYAMLファイルなので、慣れれば読みやすいと思います。

アーティファクトの確認

アップロードしたアーティファクトはGitHub Actions上からダウンロードできます。
スクリーンショット_2019-12-24_0_17_03.jpg

テスト結果
スクリーンショット_2019-12-24_0_35_56.jpg

コードカバレッジ
スクリーンショット_2019-12-24_0_36_13.jpg

テスト結果とコードカバレッジをHTMLでいい感じに出力できました🎉

S3などにアップロードし、直接HTMLを確認できるようにするとさらによさそうです。

他にやりたいこと

時間の都合上で実現できていないことを、備忘録として残します。

静的解析

Lintなどで静的解析します。

  • SwiftLint
  • SpellChecker

Slackに通知

通知は多過ぎると読まれない ため、アクションを起こす必要がある場合のみSlackに通知します。
具体的には以下の通りです。

  • 静的解析で警告やエラーが発生する
    • ファイル名
    • クラス名
    • メソッド名
    • 行数
    • メッセージ
  • ビルドに失敗する
    • エラーメッセージ
  • ビルドで警告が発生する
    • 警告メッセージ
  • 失敗するテストがある
    • ファイル名
    • クラス名
    • メソッド名
    • 行数
    • 失敗メッセージ
  • コードカバレッジが80%以下のファイルがある
    • ファイル名
    • コードカバレッジ

おまけ：公式のアクション

公式が用意している actions/* アクションは、OSSとしてGitHubに公開されています。
本記事で使っている公式のアクションは以下の3つです。

他によく使われる公式のアクションは、 actions/setup-java （AndroidアプリのCIに必要）や actions/github-script （Issueの作成などをトリガーにスクリプトを実行する）などがあります。

メジャーバージョンの更新が行われることもあるので、リリースをウォッチしておくと、バージョンアップに気づいてすぐに対応できます。
使い方が変わることもありますが、基本的にはバージョンを上げるだけで最新バージョンを使えます。

例：actions/checkoutのバージョンを1から2に更新する
- - uses: actions/checkout@v1
+ - uses: actions/checkout@v2

おわりに

GitHub Actionsで基本的なiOSアプリのCIを回すことができました！

ほぼ全てシェルのコマンドをラップせずに使っているため、GitHub Actions以外のサービスを使っていても役立つ内容となっています😊

参考リンク

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