GitHub Actionsのワークフローの隠れたコスト
ソフトウェア開発におけるGitHub Actionsの維持管理の課題を探る。
Pablo Valenzuela-Toledo, Alexandre Bergel, Timo Kehrer, Oscar Nierstrasz
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自動化は、今のソフトウェア開発の重要な部分になってるよね。多くの開発者は、プロセスをスムーズにして速くするためにGitHub Actionsみたいなツールを使ってる。GitHub Actionsを使うと、ソフトウェアのビルドやテスト、デプロイを自動化できるんだけど、便利な一方で、あまり目に見えないコストもあるから、そのことについても話そう。
GitHub Actionsの役割
GitHub Actionsは、ソフトウェアエンジニアリングに関わる多くのタスクを自動化するのを手助けするツールなんだ。開発者は、これらのタスクを設定するためにワークフローファイルっていうのを作るんだ。これらのファイルは、特定のイベントが起きたときにシステムに何をするかを指示するものなんだ。例えば、コードが変更されたり新しい機能が追加されたときにね。
例えば、開発者がGitHubリポジトリにコードの変更をプッシュすると、GitHub Actionsが自動的に一連のテストを実行して、すべてが期待通りに動くかを確認してくれる。これでかなりの時間を節約できるけど、ワークフローファイルを維持する必要も出てくる。
ワークフローファイルを維持する必要がある理由
ワークフローファイルは便利なものだけど、維持するには継続的な注意が必要なんだ。開発者はしばしば以下のことをしなきゃいけない:
- ワークフローのバグを修正する。
- ライブラリやツールが変わったときにワークフローの一部を更新する。
- ワークフローをリファクタリングしたり、効率を上げるために改善する。
これらのことから、ワークフローファイルの維持は実際には開発者の負担を増やすことになっちゃう。
研究とその発見
GitHub Actionsのワークフローの維持を深く掘り下げるために、研究者たちは10種類のプログラミング言語で構築された約200の既存のGitHubプロジェクトを調査したんだ。そこから得られた発見は結構面白かったよ。
ワークフローファイルの割合とサイズ
ワークフローファイルはプロジェクト内のファイルの中では小さな部分を占めてるけど、そのサイズはかなり大きいことがある。平均して、ワークフローファイルは、プロダクションファイルやテストファイルと同じくらいの長さであることが分かった。つまり、頻度は少ないけど、維持には多くのスペースと労力がかかるってこと。
ワークフローファイルの変更頻度
主な発見の一つは、ワークフローファイルはプロダクションやテストファイルほど頻繁には変更されないってこと。平均して、ワークフローファイルの変更はかなり少なくて、重要ではあるけど他のファイルほど動的ではないことを示してる。これは、ワークフローファイルに変更が加えられるときには、開発者の多くの時間と注意が必要になるってことも意味してる。
ワークフローファイルと他のコードの結合
もう一つの重要な側面は、ワークフローファイルが他のコードファイル(プロダクションファイルやテストファイル)とどれくらい一緒に変更されるかってこと。研究では、ワークフローファイルの変更と他のファイルタイプの変更との間には最小限のつながりしかないことがわかった。つまり、開発者がワークフローファイルに変更を加えるとき、それは他のコードの変更とは独立していることが多いってこと。
ワークフローファイルの変更理由
研究者たちは、ワークフローファイルに変更が加えられる理由を調べたよ。主な理由は次の通り:
- 継続的インテグレーションやデリバリー(CI/CD)プロセスの改善。
- ワークフローに影響を与えるバグの修正。
- ワークフローをより効率的にするための一般的な改善。
これらの理由は、ワークフローファイルを扱うときに細部に気を配る必要があることを示してる。
所有と責任
研究からのもう一つの発見は、ワークフローファイルの管理を担当する人たちについてだった。実際、ワークフローファイルに取り組む開発者はごく少数だって分かったんだ。つまり、ワークフローの維持は、チームメンバー全員で共有されない専門的なタスクになることが多いんだ。
でも、注目すべき点は、ワークフローファイルに関与している多くの開発者が、プロダクションファイルやテストファイルの責任も持っていること。これは、ワークフローを維持するにはソフトウェア開発の異なる領域に対する理解が必要だってことを示唆してる。
実際的な影響
じゃあ、これがソフトウェアチームにはどう影響するの?いくつかのポイントを挙げてみるね:
リソース計画: チームはワークフローファイルを維持するために十分なリソースを割り当てるべきだ。たとえプロジェクトの小さな部分でも、かなりの努力が必要なことがあるから。
トレーニングとスキル開発: ワークフローファイルを扱う開発者が少ないから、チームメンバーがこれらのシステムを効果的に管理するためのスキルを持っていることが重要なんだ。
ベストプラクティスとドキュメント: ワークフローの維持に関するベストプラクティスやドキュメントの改善が必要だね。チームは自分たちの経験から学んだことを文書化するべきだよ。
ツールの改善: 研究は、ワークフロー管理のためのツールの改善が必要だって指摘してる。より良い機能があれば、依存関係の追跡やエラーの報告が効果的になるかも。
課題と制限
発見は価値のある洞察を提供するけど、いくつかの課題や制限も考慮する必要があるよ。選択バイアスが結果に影響を与える可能性があって、調査されたプロジェクトはGitHub Actionsを使っているすべてのプロジェクトを代表しているわけではないかもしれない。加えて、変更が分類される方法がいくつかの不正確さを引き起こす可能性もある。それでも、研究の対象となったプロジェクトの幅広さがこの制限を減らす手助けをしてる。
今後の方向性
自動化が人気を博し続ける中で、コミュニティはこれらの隠れたコストに注目することが重要だね。今後の研究は、さまざまなツールやプラットフォームでこの研究を再現して、これらのダイナミクスが異なる環境でどのように展開されるかを理解することを目指すべきだ。
さらに、これらのワークフローに直接関与している開発者からのフィードバックを集めることで、実世界の課題やニーズに対する深い洞察を得られるかもしれない。
結論
要するに、GitHub Actionsみたいなツールは現代のソフトウェア開発には欠かせないけど、それには責任も伴う。ワークフローファイルの維持はかなりの注意が必要な分野だけど、しばしば見過ごされがちなんだ。これらの隠れたコストを認識することで、ソフトウェアチームはより良い計画を立てて、効果的な自動化のために適切なリソースを配分できるようになる。この理解が、チームが開発プロセスにおける自動化の実装と維持をよりスムーズに運ぶ助けになるんだ。
タイトル: The Hidden Costs of Automation: An Empirical Study on GitHub Actions Workflow Maintenance
概要: GitHub Actions (GA) is an orchestration platform that streamlines the automatic execution of software engineering tasks such as building, testing, and deployment. Although GA workflows are the primary means for automation, according to our experience and observations, human intervention is necessary to correct defects, update dependencies, or refactor existing workflow files. In fact, previous research has shown that software artifacts similar to workflows, such as build files and bots, can introduce additional maintenance tasks in software projects. This suggests that workflow files, which are also used to automate repetitive tasks in professional software production, may generate extra workload for developers. However, the nature of such effort has not been well studied. This paper presents a large-scale empirical investigation towards characterizing the maintenance of GA workflows by studying the evolution of workflow files in almost 200 mature GitHub projects across ten programming languages. Our findings largely confirm the results of previous studies on the maintenance of similar artifacts, while also revealing GA-specific insights such as bug fixing and CI/CD improvement being among the major drivers of GA maintenance. A direct implication is that practitioners should be aware of proper resource planning and allocation for maintaining GA workflows, thus exposing the ``hidden costs of automation.'' Our findings also call for identifying and documenting best practices for such maintenance, and for enhanced tool features supporting dependency tracking and better error reporting of workflow specifications.
著者: Pablo Valenzuela-Toledo, Alexandre Bergel, Timo Kehrer, Oscar Nierstrasz
最終更新: 2024-09-03 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2409.02366
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2409.02366
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://github.com/tldraw/tldraw/pull/2495
- https://github.com/dependabot/dependabot-core
- https://github.com/spring-projects/spring-boot
- https://github.com/dbeaver/dbeaver
- https://bit.ly/3RDUhR8
- https://bit.ly/3VEq99g
- https://bit.ly/45AHXqG
- https://bit.ly/3RBzSMw
- https://bit.ly/3VBIaFl
- https://bit.ly/4eyYX4E
- https://bit.ly/4cuZ4fK
- https://bit.ly/4exe8LJ
- https://bit.ly/3xsxYHi