圈復雜度

Cyclomatic Complexity

1. 概念

　　a. 圈復雜度是一種衡量代碼復雜程度的標准。

　　b. 圈復雜度高的害處：

　　　　圈復雜度大說明代碼的判斷邏輯復雜，可能質量低；

　　　　需要的更多的測試用例，難於測試和維護；

　　　　程序的可能錯誤和高的圈復雜度有着很大關系。

　　c. 圈復雜度的表現：

　　　　代碼中分支循環語句多（if/else, switch/case, for, while），圈復雜度與分支循環語句個數正相關；

　　　　表達式復雜（含有三元運算符 ）。

 

2. 圈復雜度的計算方法

（1）圈復雜度可以通過程序控制流圖計算，公式為：V(G) = e + 2 - n

　　e : 控制流圖中邊的數量

　　n : 控制流圖中節點的數量(包括起點和終點；所有終點只計算一次，多個return和throw算作一個節點)

（2）圈復雜度對應程序控制流圖中從起點到所有終點的路徑的條數，所以頁可以通過數路徑的方式獲得圈復雜度。

 

3. 圈復雜度計算實例

private int CalculateScore(int culture, String nation, boolean extend) {
        int result = 0;
        if (culture < 0) {
            throw new RuntimeException("分數不能小於0");
        } else if (culture < 200) {
            return culture;
        } else {
            switch (nation){
            case "漢":
                result = 0;
                break;
            case "蒙":
            case "回":
            case "維":
            case "藏":
                result = 10;
                break;
            default:
                result = 20;
            }
        }
        
        if (extend) {
            result += 10; 
        }
        return result + culture;
        
    }

程序控制流圖：

(1)   V(G) = 21 + 2 - 13 = 8; 

(2)   數路徑：8條

 

4. 減小圈復雜度的方法

a. 提取函數 - 將獨立業務或模塊代碼獨立出來，封裝為函數，通過函數名詮釋代碼作用，做到見名知意。

b. 替換算法 - 復雜算法會導致bug可能性的增加及可理解性/可維護性的降低，如果函數對性能要求不高，提倡使用簡單明了的算法。

c. 分解條件式 - 復雜的條件表達式，使用函數進行封裝

d. 合並條件式 - 將一系列得到相同結果的條件表達式合並，可以的話封裝為函數

e. 合並重復的條件片段 - 不同條件的分支，有相同的處理，可以提煉出分支以外，或者封裝為函數

f. 移除控制標記 - 使用控制標簽作為條件的，使用break 和 return取代

g. 將查詢函數和修改函數分離 - 單一職責原則，強調函數的復用性而不是多用性

h. 函數攜帶參數 - 使用帶參函數，強調函數的復用性

i. 以明確函數取代參數 - 強調函數的功能的明確性