個人學習筆記, 網上摘抄.
計算公式1:V(G)=e-n+2p。其中,
e表示控制流圖中邊的數量,
n表示控制流圖中節點的數量,
p圖的連接組件數目(圖的組件數是相連節點的最大集合)。因為控制流圖都是連通的,所以p為1.

計算公式2:
V(G)=區域數=判定節點數+1。
其實,圈復雜度的計算還有更直觀的方法,
因為圈復雜度所反映的是“判定條件”的數量,
所以圈復雜度實際上就是等於判定節點的數量再加上1,也即控制流圖的區域數。
對於多分支的CASE結構或IF-ELSEIF-ELSE結構,
統計判定節點的個數時需要特別注意一點,要求必須統計全部實際的判定節點數,也即每個ELSEIF語句,
以及每個CASE語句,都應該算為一個判定節點。

計算公式3:V(G)=R。其中R代表平面被控制流圖划分成的區域數。
針對程序的控制流圖計算圈復雜度V(G)時,最好還是采用第一個公式,也即V(G)=e-n+2;
而針對模塊的控制流圖時,可以直接統計判定節點數,
這樣更為簡單;針對復雜的控制流圖是,使用區域計算公式V(G)=R更為簡單。
圈復雜度(Cyclomatic Complexity)是一種代碼復雜度的衡量標准。
它可以用來衡量一個模塊判定結構的復雜程度,數量上表現為獨立現行路徑條數,
也可理解為覆蓋所有的可能情況最少使用的測試用例數。
圈復雜度大說明程序代碼的判斷邏輯復雜,可能質量低且難於測試和維護。
程序的可能錯誤和高的圈復雜度有着很大關系。
各判斷語句的控制流圖
在計算圈復雜度時,可以通過程序控制流圖方便的計算出來。
通常使用的計算公式是V(G) = e – n + 2 ,
e 代表在控制流圖中的邊的數量(對應代碼中順序結構的部分),
n 代表在控制流圖中的節點數量,包括起點和終點(1、所有終點只計算一次,即便有多個return或者throw;2、節點對應代碼中的分支語句)。
//程序原代碼,圈復雜度為 2
public String case1(int num) {
String string = null;
if (num == 1) {
string = "String";
}
return string.substring(0);
}
//上面代碼的單元測試代碼
public void testCase1(){
String test1 = case1(1);
}
知道了如何計算圈復雜度,我們來使用控制流圖重新計算一次case1方法的圈復雜度,其控制流圖如下圖。狀態1表示if(num == 1 )的條件判斷,狀態2表示string=”String”的賦值操作。可以通過下面的控制流圖得到 e = 3 ; n = 3;那么全復雜度V(G) = 3 - 3 + 2 = 2,既case1的圈復雜度為2。
圈復雜度主要與分支語句(if、else、,switch 等)的個數成正相關。
可以在圖1中看到常用到的幾種語句的控制流圖(表示程序執行流程的有向圖)。
當一段代碼中含有較多的分支語句,其邏輯復雜程度就會增加。
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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;
}
根據公式 V(G) = e – n + 2 = 12 – 8 + 2 = 6 。
case2的圈復雜段為6。
說明一下為什么n = 8,雖然圖上的真正節點有12個,
但是其中有5個節點為throw、return,這樣的節點為end節點,只能記做一個。
在開發中常用的檢測圈復雜度的工具,PMD,checkstyle都可以檢測到高復雜度的代碼塊。
在代碼的開發中,配合各種圈復雜度的檢測插件,將高復雜度的代碼進行適當的拆分、優化,可以大大提高代碼整體的質量,減少潛在bug存在。