Java圈复杂度介绍及降低方法

一、圈复杂度概念

圈复杂度(Cyclomatic complexity)是一种代码复杂度的衡量标准，是一种固定的数据模型计算方式。
圈复杂度用来衡量一个模块判定结构的复杂程度，数量上表现为线性无关路径条数，即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，可能质量低且难以测试和维护。

1、圈复杂度计算规则

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）。

• && 、|| 条件判断符号 +1
• if、elseif、else、switch 分支语句 +1
• for、while、do while 循环语句 +1
• catch捕获异常语句 +1
• break、continue 终端语句 +1
• 如果if、for、while、do while、catch 存在嵌套时，里层的语句相对外层 +1

2、idea圈复杂度插件 MetricsReload

二、圈复杂度优化

1、优化表达式

针对if、else判断的处理，如果之后没有处理，则在if中直接返回，else无需使用

代码示例：
源程序：

public String testCase(String number){
    String str = null;
    if(StringUtils.isEmpty){
        return null;
    }else{
        str = Integer.valueOf(number);
    }
    return str;
}

重构后：

public String testCase(String number){
    String str = null;
    if(!StringUtils.isEmpty){
        str = Integer.valueOf(number);
    }
    return str;
}

2、提炼函数

将可以组织独立起来的代码放进一个独立函数中，并使用可以解释函数用法的函数名。
如果开发工具是idea，可以使用 Ctrl+ALT+M 快捷键直接抽取方法。

代码示例：
源程序：

void printItem(Long itemId){   
      // 打印大标题
    System.out.println ("**************************");
    System.out.println ("********** item **********");
    System.out.println ("**************************");

    Item item = null;
    // 查询商品信息
    if (null == itemId){
        return;
    }
    item = itemService.searchItemById(itemId);
    //打印详情
    System.out.println ("code:" + item.code);
    System.out.println ("name:" + item.name);
    System.out.println ("price" + item.price);
}

重构后：

void printItem(Long itemId){   
    // 打印大标题
	printTitle();

    Item item = null;
    // 查询商品信息
    if (null == itemId){
        return;
    }
    item = itemService.searchItemById(itemId);
    //打印详情
	printItemDetail(item);
}

void printTitle(){
    System.out.println ("**************************");
    System.out.println ("********** item **********");
    System.out.println ("**************************");  
}

void printItemDetail(Item item){
    System.out.println ("code:" + item.code);
    System.out.println ("name:" + item.name);
    System.out.println ("price" + item.price);
}

3、简化代码[合并条件式、使用更简洁的表达]

将当前算法重构成更简洁清晰的算法

代码示例：
源程序：

 public String foundNumber(String[] numbers){
     for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
         if ("One".equals(numbers[i])){
             return "One";
         }else if("Two".equals(numbers[i])){
             return "Two";
         }else if("Three".equals(numbers[i])){
             return "Three";
         }
     }
     return null;
}

重构后：

public String newFundNumber(String[] numbers){
    List<String> numberList = Arrays.asList("One", "Two", "Three");
    for (String number : numbers) {
        if (numberList.contains(number)) {
            return number;
        }
    }
    return null;
}

4、减少认知复杂度

如果大量使用if-else语句可以考虑用switch代替；考虑使用return和break替换标记变量，提高可读性。

5、工具类替换逻辑判断

使用已有的工具类判断。判空等操作可以使用工具类，减少&&和||的判断使用。