什么是Cyclomatic Complexity循环复杂度

Cyclomatic Complexity,可以翻译成

  • 循环复杂度
  • 圈复杂度
  • 圈复杂性
  • 回路复杂性

循环复杂度是软件工程中的一个定量度量,表示程序或函数的复杂性。它衡量程序源代码中线性独立路径或分支的数量。如果一个函数的循环复杂度太高了,就需要进行重构。

在本文中会介绍循环复杂度的计算。很多人都认为代码的质量是见仁见智,非常主观的。因为软件这东西起源于欧美,那里的文化就是什么都要量化一下,绝对化一下。所以他们总想着摆脱这种主观性,企图找到一种客观的量化工具,那么循环复杂度就是他们找到的一种。不能说这东西完全有效,有些理念还是挺好的。

高循环复杂度的方法或函数,意味着不容易阅读和维护,最好对其进行重构。如果循环复杂度为1的函数,那么它每一次执行都是走同一条路径的。相反,如果函数的复杂度达到了5,意味着它可能有5条可能的执行路径。

循环复杂度的计算公式: E - N + 2P

  • E:图的边的数量
  • N:图的节点数量
  • P:连通分支的数量

首先,将代码转化成图(Graph) ,每个节点(Node)就是代码的一条语句,连接节点的就是边(Edge),**连通分支(P)**简单点来说就是函数的退出点。

通过举例来说明循环复杂度的计算:

循环复杂度为1的例子

函数1:

fun  getResponse(int grade): String {
	val response = "Your grade is $grade"
	return response
}

转化成图:
什么是Cyclomatic Complexity循环复杂度_第1张图片
从上面这个,我们可知,边一条,节点两个,退出点一个,所以1-2+2*1 = 1.

循环复杂度为2的例子

函数2:

fun  getResponse(int grade): String {
	var response = "Your grade is $grade"
	if(grade > 3) {
		response += " Well Done!"
	}
	return response
}

图:
什么是Cyclomatic Complexity循环复杂度_第2张图片
从上面这个,我们可知,边4条,节点4个,退出点1个,所以4-4+2*1 = 2,就是说有两条可能的执行路径。

循环复杂度为3的例子

函数3:

fun  getResponse(int grade,int score): String {
	var response = "Your grade is $grade"
	if(grade > 3) {
		response += " Well Done!"
	}
	if(score > 90) {
		response += " very very good!"
	}
	return response
}

图:
什么是Cyclomatic Complexity循环复杂度_第3张图片
从上面这个,我们可知,边7条,节点6个,退出点1个,所以7-6+2*1 = 3,就是说有3条可能的执行路径。大家可能觉得这里应该是4条可能的执行路径,那么大家可以这么来理解,每一个if都会在原来的路径上开出一条潜在的路。从面这个函数可知函数在1节点开始,这是主路,到了第一个if节点添加了一条潜在的分支,第二个if节点又添加了另一条潜在的分支,加起来就是3.

稍微复杂一些的循环复杂度为3的例子

函数4:

public int  getResponse(int a, int b, int c) {
	if(a == 10){
		if(a > c) {
			a = b;
		} else {
			a = c;
		}
	}
	return a
}

图:
什么是Cyclomatic Complexity循环复杂度_第4张图片
从上面这个,我们可知,边6条,节点5个,退出点1个,所以6-5+2*1 = 3,就是说有3条可能的执行路径。

其他的情况依次类推。如果循环复杂度的计算有难度的话,那就是准确地画出函数的执行图。

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