【書名】：軟件架構(gòu)——Python語言實現(xiàn)

【主題】：圈復(fù)雜度

【摘要】：圈復(fù)雜度(Cyclomatic Complexity)是衡量計算機程序復(fù)雜程度的一種措施。它根據(jù)程序從開始到結(jié)束的線性獨立路徑的數(shù)量計算得來的。在 Python 中可以使用 mccabe 包測量程序的圈復(fù)雜度。

1 圈復(fù)雜度

對于沒有任何分支的代碼，它的圈復(fù)雜度為 1 ，意味著代碼只有一條路徑。例如下面的函數(shù)：

對于有一條分支的代碼，它的圈復(fù)雜度為 2 ，比如下面遞歸計算階乘的代碼：

在 1976 年， Thomas J. McCabe 開發(fā)了使用有向圖計算復(fù)雜的算法。為了得到這個指標，程序控制流程圖可以畫成一個有向圖，其中：節(jié)點表示一個程序塊

邊表示從一個程序塊到另一個程序塊的控制流

根據(jù)程序的控制圖，McCabe 復(fù)雜度可以表示為

其中：E：邊的數(shù)量

N：節(jié)點的數(shù)量

P：連接組件的數(shù)量

2 McCabe的使用

在 Python 中可以使用 McCabe 包測量程序的圈復(fù)雜度。它可以當作一個獨立的模塊，也可以當作程序的一個插件。可以使用 pip 安裝模塊

2.1 作為命令行使用

和 unittest 、flake8 等工具一樣。

2.2 作為 flake8 插件

當 flake8 版本在 2.0 以上和 McCabe 已經(jīng)安裝的情況下，該插件可用。

在命令中使用 --max-complexity 選項即可。

根據(jù) McCabe 圈復(fù)雜度大于 10 ，就認為是 too complex ，需要進行重構(gòu)以降低復(fù)雜度。

3 程序控制圖

3.1 生成程序控制圖

以上述 factorial 函數(shù)代碼為例子，將其保存為一個 factorial.py 文件中，如下：

第一步 使用 python -m mccabe factorial.py -d

輸出 dot 文本圖形描述語言的有向圖。

第二步，Graphviz渲染圖片

Graphviz 是 AT&T Labs Research開發(fā)的圖形繪制工具軟件.它使用一個特定的DSL(領(lǐng)域特定語言): dot作為腳本語言，然后使用布局引擎來解析此腳本，并完成自動布局。graphviz提供豐富的導(dǎo)出格式，如常用的圖片格式，SVG，PDF格式等。

打開 Graphviz 編輯器，將上述文檔保存為 factorial.gv 文檔，生成程序控制圖。

第三步，計算 McCabe 復(fù)雜度

根據(jù)公式，復(fù)雜度： M = 5 - 4 + 2 x 1 = 2

4 降低復(fù)雜度

使用字典替代復(fù)雜的 if-else 分支代碼是 Python 中降低復(fù)雜度一個有效的方法。

比如可以將下面的分支代碼：

改為下面的字典映射代碼

復(fù)雜度也從 3 降低到 1 。

5 參考資料

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的php 函数圈复杂度,圈复杂度和McCabe的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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