Automatisierte Builds in Azure DevOps/VSTS

Ein essentieller Teil einer erfolgreichen Softwareenwicklung in einem Unternehmen ist Continuous Integration, ein ständig verfügbarer kontinuierlicher Build. Und daneben gehört natürlich Continuus Deployment hinein. So werden fertige Builds auch gleich auf Herz und Nieren geprüft.

In diesem Artikel geht es darum, wie man aus einem .Net 4.7-Projekt mit mehreren Setups und exe-Dateien (GUI und CUI) einen continuus Build hinbekommt. Dabei sollen die Versionsnummern immer stetig hochgezählt werden und sowohl in jeder Assembly als auch in jedem Setup landen. Zusätzlich gibt es einige GUI-Komponenten, die das unsägliche .Net-licensing verwenden. Auch dafür gibt es eine Lösung.

Der Build wird eingerichtet auf Azure DevOps. Modernere Versionen sollten Ähnlich oder einfacher einzurichten sein.

Ziel

Folgende Probleme sollen adressiert und gelöst werden:

  • .Net Licensing von GUI-Komponenten (z.b. PerpetuumSoft)
  • Versionsnummern automatisch vergeben
  • Basis der Versionsnummer konfigurierbar (beim Build)
  • Versionsnummer in jeder Assembly (Asm. Ver + File Ver.)
  • Versionsnummer in jedem MSI, „Drüberinstallieren“ soll gehen.

Lizensierung

Mit .Net Licensing hat Microsoft ehemals ein Standardverfahren etabliert, mit dem Komponenten (v.a. Windows Forms) lizensiert werden können. Aufgrund des Alters und seiner Art, ein eher unsägliches Ding. Aber man kommt damit klar.

Die primäre Idee von .Net Licensing ist es, für GUI-Komponenten Entwicklerlizenzen während der Entwicklung durchzusetzen. Das sieht dann etwa so aus: Der Entwickler bindet eine GUI-Komponente ein und bei jeder Verwendung prüft diese, ob auf dem Entwicklerrechner eine Lizenz vorhanden ist. Ist das nicht der Fall, kann etwa ein Nag-Screen aufpoppen. Dazu gehört noch der Lizenzcompiler LC.Exe, der aus *.licx-Dateien *.licenses-Dateien baut. Das erledigt jeweils die Komponente, die auf ihre Weise checkt, ob sie auf diesem Entwicklersystem lizenziert ist. Deshalb steht auch in der *.licx-Datei eine Liste von Komponenten, die der LC.EXE aufrufen soll (per Reflection). Im Ergebnis entsteht eine *.licenses-Datei, die als Eingebettete Ressource in die Assembly eincompiliert wird. Danach ist die Komponente dauerhaft auch auf Kundensystemen lizensiert.

Das Problem ist nun: So lange alles nur auf Entwicklermaschinen lief, ging alles gut. Der CI-Build läuft aber auf einer frisch instantiierten VM in der Cloud und diese hat keine Entwicklerlizenz installiert. Ergo kann es passieren, dass ein Nag-Screen aufgeht und keiner ihn kann klicken. Der Build wird nie fertig.

Info dazu auf Stackoverflow

Lösung: Man macht einmal einen ordentlichen Build auf einem Entwicklersystem und sammelt dort die *.licenses-Dateien ein (Bin-VZ). Dann setzt man den Dateityp in der SLN von *.licx auf „None„. Sodann checkt man die *.licenses Dateien pro Assembly ein und bindet sie als „Embedded Resource“ zusätzlich in die SLN ein.

Ab da läuft der Build ohne Nag-Screen durch. Nur beim Aktualisieren der Komponenten muss man diesen Vorgang wiederholen. Man macht somit LC.EXE arbeitslos und verhindert das Aufrufen des Lizensierungs-Codes.

Versionierung

Kommen wir zum Thema Versionsnummern. Die wichtigste Zutat für einen automatiserten Build sind korrekte und konfigurierbare Versionsnummern. Nur so kann man feststellen, ob ein Artefakt neuer oder älter ist und zu welchem Versionsstand er gehört. .Net bringt uns 3 verschiedene Versionsnummern, die je Assembly gesetzt werden können. Eine Erklärung dazu und zu „Semantischer Versionierung“ findet man hier:

Umsetzung

Um eine automatische Versionierung hinzubekommen braucht man zwei Zutaten:

  • Eine Pipeline-Variable für die Assemblyversion
  • Ein Skript, um die Versionsvariable zu verrechnen
  • Ein Build-Target für MSBUILD
Die Variable BuildVersionOfAssembly wird angelegt mit dem aktuellen Standardwert

Der Plan ist es, die Versionierung so zu machen, wie es in semantic versioning empfohlen wird. Also die verschiedenen Typen von Assembly-Versionsattributen korrekt zu setzen. Sprich: AssemblyVersion und AssemblyInformationalVersion ist die ‚fixe‘ Version. Darüber referenzieren und finden sich die abhängigen Assemblies. Die letzte Stelle ist leer. Derweil ist AssembyFileVersion quasi dieselbe Nummer aber mit gesetzter Build-Nummer, die irgendwie ausgerechnet wird.

Konkret kommt über die Build-Pipeline eine Variable AssemblyVersion hinein in Form einer 3-Stelligen Version. Z.B. „11.22.33“

Dies resultiert in:
AssemblyVersion = „11.22.33“
AssemblyInformationalVersion = „11.22.33“
AssembyFileVersion = „11.22.33.1928“
Das Versions-Rechen-Skript setzt die neue Variable BuildVersionOfAssembly auf den Wert „11.22.33.1928“ und exportiert sie als DevOps-Variable auf die Konsole. Die Möglichkeiten dabei sind grenzenlos. Üblicherweise sollte man die BuildID nutzen, welche eine stetig steigene Nummer je getriggerten Build im CI-System ist. Problem: Die Zahl wird irgendwann größer als die erlaubten 16-bit an dieser Stelle. Lösung: Man macht Modulo 2^16 und hofft, dass dies nur alle 65k Builds zu Problemen führt und inkrementiert dann schnell die Patch-Version (Stelle 3). Wahlweise kann man auch die oberen Bits auf Patch-Version geben; dann aber nur zwei Versionsstellen vorgeben. (alles hier nicht gemacht).

Skript

Version Script (PowerShell inline):

# This script computes the $(BuildVersionOfAssembly) variable off of the User set $(VersionOfAssembly) build var.
# adds the buid pipeline ID (ordered number) as the last figure of the version

# VersionOfAssembly is expected to be "x.y.z" BuildVersionOfAssembly becomes "x.y.z.buildID"
Write-Host  "Looking for VersionOfAssembly. Found : $Env:VersionOfAssembly"

if( -not ("$Env:VersionOfAssembly" -match "^\d+\.\d+\.\d+$" ))
{
   Write-Host  "##vso[task.LogIssue type=error;]Error: $Env:VersionOfAssembly does not match X.Y.Z format."
   exit 1
}

$BuildVersionOfAssembly = $Env:VersionOfAssembly + '.' + $Env:Build_BuildId
Write-Host  "BuildVersionOfAssembly= $BuildVersionOfAssembly"

#To set a variable in DevOps pipeline, use Write-Host
Write-Host "##vso[task.setvariable variable=BuildVersionOfAssembly]$BuildVersionOfAssembly"
Version Script in DevOps – Variablen Sektionen leer lassen

Version in Assemblies schreiben

Versionen sind als Varialben da, doch wie bekommen wir sie als Assembly-Attribute in die Assemblies hinein. MSBUILD hat das etwas unbekannte Merkmal ‚directory target‘. Dieses sind Kompile-Schritte, die MSBUILD pro Projekt durchführt. Setzt man sie richtig ein, werden diese Aufgaben für jedes Projekt im selben oder tieferen Verzeichnis ausgeführt. Siehe .

Das Skript muss also irgendwo ‚oben‘ im Projekt angelegt werden und wir nennen es ‚Directory.Build.targets‘. Innerhalb des Skripts kann sogar inline-C# verwendet werden. Dabei nutzen wir Reguläre Ausdrücke um die AssemblyInfo.cs-Dateien zu patchen (alle 3 Versionsattribute). Dabei wird aber nicht die eigentliche Datei gepatcht, sondern eine Kopie. Die Originale (im VCS eingecheckt) werden als ‚targets‘ ausgeschlossen und dafür die gepatchten hinzugefügt. Das ist besser als checkout+checkin auf Build- und Entwicklermaschinen. Denn diese Targets werden ja immer mit ausgeführt. Wenn aber BuildVersionOfAssembly leer ist, macht dieses ‚Target‘ nichts. Das Ganze sollte mit *.vb genauso funktionieren.

Script: \Directory.Build.targets

<Project DefaultTargets="Build" InitialTargets="UpdateAssemblyVersion" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003">
<!-- from:
    http://www.lionhack.com/2014/02/13/msbuild-override-assembly-version/
    Creates modified version of AssemblyInfo.cs, replaces
    [AssemblyVersion] attribute with the one specifying actual build version
    (from MSBuild properties), and includes that file instead of the
    original AssemblyInfo.cs in the compilation.

    Works with both, .cs and .vb version of the AssemblyInfo file, meaning
    it supports C# and VB.Net projects simultaneously.

    see:
    Global .NET Versioning Strategy – AssemblyInformationalVersion
    or https://intovsts.net/2015/08/24/tfs-build-2015-and-versioning/ for
    further information

    Note: C++ projects have a CommonCpp.targets
-->

  <Target Name="UpdateAssemblyVersion" BeforeTargets="Compile"
       Condition="'$(VersionOfAssembly)' != '' or '$(BuildVersionOfAssembly)' != ''">
    <!-- Find AssemblyInfo.cs or AssemblyInfo.vb in the "Compile"
        Items. Remove it from "Compile" Items because we will use a modified
        version instead. -->
    <ItemGroup>
      <OriginalAssemblyInfo Include="@(Compile)" Condition="%(Filename) == 'AssemblyInfo' And (%(Extension) == '.vb' Or %(Extension) == '.cs')" />
      <Compile Remove="**/AssemblyInfo.vb" />
      <Compile Remove="**/AssemblyInfo.cs" />
    </ItemGroup>
    <!--  Copy the original AssemblyInfo.cs/.vb to obj\ folder, i.e.
          $(IntermediateOutputPath). The copied filepath is saved into
          @(ModifiedAssemblyInfo) Item. -->
    <Copy SourceFiles="@(OriginalAssemblyInfo)"
          DestinationFiles="@(OriginalAssemblyInfo->'$(IntermediateOutputPath)%(Identity)_patched')">
      <Output TaskParameter="DestinationFiles" ItemName="ModifiedAssemblyInfo"/>
    </Copy>

    <!-- DON'T Use VersionAssembly if InfoVersionAssembly is empty -->
    <!-- <PropertyGroup> -->
    <!-- <InfoVersionAssembly Condition="'$(BuildVersionOfAssembly)'== ''">$(VersionOfAssembly)</InfoVersionAssembly> -->
    <!-- </PropertyGroup> -->

    <Message  Text="-------------------------------------------------------------------------------" Importance="high" />
    <Message Text="Setting AssemblyVersionAttribute to $(VersionOfAssembly) " Importance="high" />
    <Message Text="Setting AssemblyFileVersionAttribute to $(BuildVersionOfAssembly) " Importance="high" />
    <Message Text="Setting InfoVersionAssemblyAttribute to $(VersionOfAssembly) " Importance="high" />
    <Message Text="Temp file is %(ModifiedAssemblyInfo.FullPath) " Importance="high" />
    <Message Text="--------------------------------------------------------------------------------" Importance="high" />

    <!-- Replace the version bit (in AssemblyVersion and
        AssemblyFileVersion attributes) using regular expression. Use the
        defined property: $(VersionOfAssembly). -->

    <!-- TODO: For Relseases, AssemblyVersion should be set to InfoVersionAssembly -->
    <Message Text="Setting AssemblyVersion to $(VersionOfAssembly)" />
    <RegexUpdateFile Files="@(ModifiedAssemblyInfo)" 
                     Condition="'$(VersionOfAssembly)' != ''"
                     Regex="AssemblyVersion(Attribute)?\("(\d+)\.(\d+)\..*"\)"
                     ReplacementText="AssemblyVersion("$(VersionOfAssembly)")" 
                     />
    <Message Text="Setting AssemblyFileVersion to $(BuildVersionOfAssembly)" />
    <RegexUpdateFile Files="@(ModifiedAssemblyInfo)"
                     Condition="'$(VersionBuildVersionOfAssemblyOfAssembly)' != ''"
                     Regex="AssemblyFileVersion(Attribute)?\("(\d+)\.(\d+)\..*"\)"
                     ReplacementText="AssemblyFileVersion("$(BuildVersionOfAssembly)")"
                     />
    <Message Text="Setting InfoVersionAssembly to $(VersionOfAssembly)" />
    <RegexUpdateFile Files="@(ModifiedAssemblyInfo)"
                     Condition="'$(VersionOfAssembly)' != ''"
                     Regex="AssemblyInformationalVersion(Attribute)?\("(\d+)\.(\d+)\..*"\)"
                     ReplacementText="AssemblyInformationalVersion("$(VersionOfAssembly)")"
                     />
    <!-- Include the modified AssemblyInfo.cs/.vb file in "Compile" items (instead of the original). -->
    <ItemGroup>
      <Compile Include="@(ModifiedAssemblyInfo)" />
    </ItemGroup>
  </Target>

  <UsingTask TaskName="RegexUpdateFile" TaskFactory="CodeTaskFactory" AssemblyFile="$(MSBuildToolsPath)\Microsoft.Build.Tasks.v4.0.dll">
    <ParameterGroup>
      <Files ParameterType="Microsoft.Build.Framework.ITaskItem[]" Required="true" />
      <Regex ParameterType="System.String" Required="true" />
      <ReplacementText ParameterType="System.String" Required="true" />
    </ParameterGroup>
    <Task>
      <Reference Include="System.Core" />
      <Using Namespace="System" />
      <Using Namespace="System.IO" />
      <Using Namespace="System.Text.RegularExpressions" />
      <Using Namespace="Microsoft.Build.Framework" />
      <Using Namespace="Microsoft.Build.Utilities" />
      <Code Type="Fragment" Language="cs">
        <![CDATA[
try {
var rx = new
System.Text.RegularExpressions.Regex(this.Regex);
for (int i = 0; i < Files.Length; ++i)
{
var path = Files[i].GetMetadata("FullPath");
if (!File.Exists(path)) continue;

var txt = File.ReadAllText(path);
txt = "// <auto-generated />\r\n" +
rx.Replace(txt, this.ReplacementText);
File.WriteAllText(path, txt);
}
return true;
}
catch (Exception ex) {
Log.LogErrorFromException(ex);
return false;
}
]]>
      </Code>
    </Task>
  </UsingTask>

  <!-- ConsoleToMsBuild="True" IgnoreStandardErrorWarningFormat="true" IgnoreExitCode="True" -->
  <!-- MsBuild is probably the only build tool in the world that can't copy dependencies without help.-->
  <!-- Therefore, I can't recommend msbuild for professional use. -->
  <!-- Add this lines to your project file:
  <PropertyGroup
  Condition="Exists('$(SolutionDir)CommonSettings.targets')">
  <BuildDependsOn>
  $(BuildDependsOn);
  CopyLocalAgain;
  </BuildDependsOn>
  </PropertyGroup>
  -->
  <Target Name="CopyLocalAgain">
    <!-- Bug with incremental clean should be fixed. -->
    <!-- <CreateItem Include="%(Reference.HintPath)" -->
    <!-- Condition="'%(Reference.Private)'=='true'"> -->
    <!-- ItemName defines the name of the item list. Who came up with this syntax? -->
    <!-- <Output TaskParameter="Include" -->
    <!-- ItemName="_CopyLocalReferencesAgain"/> -->
    <!-- </CreateItem> -->
    <!-- <Message Text="Copy CopyLocal references again: @(_CopyLocalReferencesAgain)" /> -->
    <!-- <Copy SourceFiles="@(_CopyLocalReferencesAgain)" -->
    <!-- DestinationFolder="$(OutputPath)" SkipUnchangedFiles="true"> -->
    <!-- </Copy> -->
  </Target>
</Project>

MSI und Bootstrapper Setups

Die MSI Setups (WIX) und WIX-Bootstrapper-Setups funktionieren ein wenig anders um ihre Versionsnummer eingeimpft zu bekommen. Da es aber MSBUILD-Projekte sind, kann man ähnlich vorgehen. Quelle der Inspiration: Dieser Stackoverflow Artiel.

  1. In der Projektdatei *.wxiproj muss dieser Teil relativ an den Anfang. Hier wird die Umgebungsvariable als ‚Version‘ genommen. Bei fehlender Variable gibt es einen Fallback. Auf diese Weise gibt es immer eine gesetzte Version. Ansonsten scheitert der WIX-Build.
    <!-- define version constant if CI-Build not running  use a default -->
    <Version Condition=" '$(BuildVersionOfAssembly)' == '' ">5.99.99</Version>
    <Version Condition=" '$(BuildVersionOfAssembly)' != '' ">$(BuildVersionOfAssembly)</Version>
    <DefineConstants>Version=$(Version)</DefineConstants>
  1. In die Dateien *.wxs nutzt man die soeben gesetzte Variable (Verfpgbar als $(ver.Version)).

Beispielausschnitt einer *.wxs:

  <Product Id="CDE4C223-7A78-45FF-A984-675F414BD516" Name="!(loc.PRODUCT)" Language="1033" Version="$(var.Version)" Manufacturer="!(loc.MANUFACTURER)" UpgradeCode="cae20b70-d924-4b23-b90e-9ea1b5f5026b">
    <Package InstallerVersion="200" Manufacturer="!(loc.MANUFACTURER)" Compressed="yes" Description="!(loc.PRODUCT) $(var.Version)" />
    <Property Id="PREVIOUSVERSIONSINSTALLED" Secure="yes" />
    <Property Id="TAKEBACKUP" Secure="yes" />
    <Upgrade Id="cae20b70-d924-4b23-b90e-9ea1b5f5026b">
      <UpgradeVersion Minimum="$(var.Version)" IncludeMinimum="no" OnlyDetect="yes" Language="1033" Property="NEWERPRODUCTFOUND" />
      <UpgradeVersion Minimum="0.79.0" IncludeMinimum="yes" IncludeMaximum="no" Maximum="$(var.Version)" Language="1033" Property="UPGRADEFOUND" />
    </Upgrade>

Release

Zu einer Build-Pipeline gehört immer auch eine Release-Pipeline. Die soll aber nicht das Thema dieses Betrags werden. Hier ging es vornehmlich um das korrekte Errechnen und setzen von Assembly-Versionen und MSI-Versionen.

Als Bemerkunt oder Tip sei hier nur gesagt: Eine Build-Pipeline erzeugt Artefakte (irgendwo in Azure in einem Storage). Diese kann man im DevOps zwar herunterladen und damit arbeiten. Aber die verschwinden irgendwann. Daher benötigt man eine Release-Pipeline. Damit macht man eigentlich eher ‚Deployments‘ und Tests von Software. Man kann aber auch einfach eine leere Pipeline anlegen und einfach nur einen Copy-Task anlegen. Wenn der passende Agent ‚inhouse‘ läuft, kann man dann die Buildartefakte auf einen netzlokalen SMB-Share kopieren.

Fazit

Wir haben hier gesehen, wie man dynamisch beim Build eine jeweils neue Version errechnet und damit eine DevOps-Pipeline-Variable setzt und diese dann erfolgreich in die Buildartefakte (Assemblies und MSIs) hineinbekommt. Dies soll eine Inspiration sein, um jederzeit korrekt versionierte Builds zu haben und MSI-Installer, die automatische Upgrades machen können.

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