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[Java教程]圈复杂度


Cyclomatic Complexity

1. 概念

  a. 圈复杂度是一种衡量代码复杂程度的标准。

  b. 圈复杂度高的害处:

    圈复杂度大说明代码的判断逻辑复杂,可能质量低;

    需要的更多的测试用例,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。

  c. 圈复杂度的表现:

    代码中分支循环语句多(if/else, switch/case, for, while),圈复杂度与分支循环语句个数正相关;

    表达式复杂(含有三元运算符 )。

 

2. 圈复杂度的计算方法

(1)圈复杂度可以通过程序控制流图计算,公式为:V(G) = e + 2 - n

  e : 控制流图中边的数量

  n : 控制流图中节点的数量(包括起点和终点;所有终点只计算一次,多个return和throw算作一个节点)

(2)圈复杂度对应程序控制流图中从起点到所有终点的路径的条数,所以页可以通过数路径的方式获得圈复杂度。

 

3. 圈复杂度计算实例

private int CalculateScore(int culture, String nation, boolean extend) {    int result = 0;    if (culture < 0) {      throw new RuntimeException("分数不能小于0");    } else if (culture < 200) {      return culture;    } else {      switch (nation){      case "汉":        result = 0;        break;      case "蒙":      case "回":      case "维":      case "藏":        result = 10;        break;      default:        result = 20;      }    }        if (extend) {      result += 10;     }    return result + culture;      }

程序控制流图:

(1)   V(G) = 21 + 2 - 13 = 8; 

(2)   数路径:8条

 

4. 减小圈复杂度的方法

a. 提取函数 - 将独立业务或模块代码独立出来,封装为函数,通过函数名诠释代码作用,做到见名知意。

b. 替换算法 - 复杂算法会导致bug可能性的增加及可理解性/可维护性的降低,如果函数对性能要求不高,提倡使用简单明了的算法。

c. 分解条件式 - 复杂的条件表达式,使用函数进行封装

d. 合并条件式 - 将一系列得到相同结果的条件表达式合并,可以的话封装为函数

e. 合并重复的条件片段 - 不同条件的分支,有相同的处理,可以提炼出分支以外,或者封装为函数

f. 移除控制标记 - 使用控制标签作为条件的,使用break 和 return取代

g. 将查询函数和修改函数分离 - 单一职责原则,强调函数的复用性而不是多用性

h. 函数携带参数 - 使用带参函数,强调函数的复用性

i. 以明确函数取代参数 - 强调函数的功能的明确性