圈复杂度(Cyclomatic Complexity)是一种代码复杂度的衡量标准。它可以用来衡量一个模块判定结构的复杂程度,数量上表现为独立线性路径条数,也可理解为覆盖所有的可能情况最少使用的测试用例数。圈复杂度大说明程序代码的判断逻辑复杂,可能质量低且难于测试和维护。程序的可能错误和高的圈复杂度有着很大关系。

下面这个实例中,单元测试的覆盖率可以达到100%,但是很容易发现这其中已经漏掉了一个NPE的测试用例。case1方法的圈复杂度为2,因此至少需要2个用例才能完全覆盖到其所有的可能情况。

//程序原代码,圈复杂度为 2

public String case1(int num) {
     String string = null;
     if (num == 1) {
         string = "String";
     }
     return string.substring(0);
 }

//上面代码的单元测试代码

public void testCase1(){
     String test1 = case1(1);
 }


 
圈复杂度主要与分支语句(if、else、,switch 等)的个数成正相关。当一段代码中含有较多的分支语句,其逻辑复杂程度就会增加。

圈复杂度的计算方法,可以参考这篇文章:

可以直接降低圈复杂度的9种重构技术(针对结构化编程)

 

1.Composing Methods(重新组织你的函数)

<1>Extract Method(提炼函数)

<2>Substitute Algorithm(替换你的算法)

 

2.Simplifying Conditional Expressions(简化条件表达式)

<1>Decompose Conditional(分解表达式)

<2>Consolidate Conditional Expression(合并表达式)

<3>Consolidate Duplicate Conditional Fragments (合并重复的条件)

<4>Remove Control Flag(移除控制标记)

 

3.Making Method Calls Simpler(简化函数调用)

<1>Separate Query from Modifier(将查询函数和修改函数分离)

<2>PARAMETERIZE Method(令函数携带参数)

<3>Replace Parameter with Explicit Methods(以明确函数取代参数)

 

针对面向对象编程:

Replace Conditional with Polymorphism (以多态取代条件式)

 

圈复杂度的计算方法,可以参考这篇文章:

如下 

文章是转来的,刚好今天公司同事给我们分享了这方面的一些资料,其中用到的例子就是文字最后的那个例子。但是例子中的代码用SourceMonitor计算圈复杂度确实7。有朋友知道缘由可以分析下的。话说不同公司对圈复杂度的要求也有不一样的,比如有的公司把switch语句作一个圈复杂度,而有的却是安装case的个数来计算的。

 

不过重要的是要有意识的减少自己代码的圈复杂度,毕竟你也不希望去维护一个圈复杂度很高的代码,那会让你想到去杀了写代码的人的。

不知道转载的是不是原文,就不贴原文地址了。

 

原文如下:

 

 

圈复杂度(Cyclomatic Complexity)是一种代码复杂度的衡量标准。它可以用来衡量一个模块判定结构的复杂程度,数量上表现为独立现行路径条数,也可理解为覆盖所有的可能情况最少使用的测试用例数。圈复杂度大说明程序代码的判断逻辑复杂,可能质量低且难于测试和维护。程序的可能错误和高的圈复杂度有着很大关系。

下面这个实例中,单元测试的覆盖率可以达到100%,但是很容易发现这其中已经漏掉了一个NPE的测试用例。case1方法的圈复杂度为2,因此至少需要2个用例才能完全覆盖到其所有的可能情况。

    //程序原代码,圈复杂度为 2

public String case1(int num) {
       String string = null;
       if (num == 1) {
           string = "String";
       }
       return string.substring(0);
    }

 //上面代码的单元测试代码

  

public void testCase1(){
       String test1 = case1(1);
    }

 

圈复杂度主要与分支语句(if、else、,switch 等)的个数成正相关。可以在图1中看到常用到的几种语句的控制流图(表示程序执行流程的有向图)。当一段代码中含有较多的分支语句,其逻辑复杂程度就会增加。在计算圈复杂度时,可以通过程序控制流图方便的计算出来。通常使用的计算公式是V(G) = e – n + 2 , e 代表在控制流图中的边的数量(对应代码中顺序结构的部分),n 代表在控制流图中的节点数量,包括起点和终点(1、所有终点只计算一次,即便有多个return或者throw;2、节点对应代码中的分支语句)。

 

图1、各判断语句的控制流图

知道了如何计算圈复杂度,我们来使用控制流图重新计算一次case1方法的圈复杂度,其控制流图如下图。状态1表示if(num == 1 )的条件判断,状态2表示string=”String”的赋值操作。可以通过下面的控制流图得到 e = 3 ; n = 3;那么全复杂度V(G) = 3 - 3 + 2 = 2,既case1的圈复杂度为2。

 

图2、case1的控制流图

在看一个计算全复杂度的例子。程序代码如下:

 

 

   

public String case2(int index, String string) {
       String returnString = null;
       if (index < 0) {
           throw new IndexOutOfBoundsException("exception <0 ");
       }
       if (index == 1) {
           if (string.length() < 2) {
              return string;
           }
           returnString = "returnString1";
       } else if (index == 2) {
           if (string.length() < 5) {
              return string;
           }
           returnString = "returnString2";
       } else {
           throw new IndexOutOfBoundsException("exception >2 ");
       }
       return returnString;
    }

程序控制流图:

 

 

图3、case2的控制流图

根据公式 V(G) = e – n + 2 = 12 – 8 + 2 = 6 。case2的圈复杂段为6。说明一下为什么n = 8,虽然图上的真正节点有12个,但是其中有5个节点为throw、return,这样的节点为end节点,只能记做一个。

在开发中常用的检测圈复杂度的工具,PMD,checkstyle都可以检测到高复杂度的代码块。在代码的开发中,配合各种圈复杂度的检测插件,将高复杂度的代码进行适当的拆分、优化,可以大大提高代码整体的质量,减少潜在bug存在。