软件复杂度概述
复杂度
70年代,软件系统已经变得极其复杂,无论是开发还是维护都是一项成本高昂的工作。人们意识到必须使软件模块化,以便于开发、测试和维护。为此,成立于1976的McCabe&Associates公司开发出了McCabe Cyclomatic Complexity Metric（圈复杂度）技术对软件进行结构测试。Metric以软件复杂度测量的数目为基础,能帮助工程师识别难于测试和维护的模块,圈复杂度已经成为评估软件质量的一个重要标准。人们可以用圈复杂度对软件的复杂度和质量进行衡量,来安排工程进度,在成本、进度和性能之间寻求平衡。
复杂度的种类
有模块、类和程序三类复杂度。模块复杂度包含了关于模块的复杂度信息;类复杂度是针对那些使用McCabe面向对象特性的程序,它包含了关于类的复杂度信息;程序复杂度包含了关于程序的复杂度信息。
集成复杂度报告
对应于三种复杂度的是三种复杂度报告。如果一个报告的复杂度信息不只一种,那么就把这些复杂度信息组合成新的报告。
集成复杂度信息只收集一个部件及其下级的信息。例如：如果一个程序级报告包含一个类复杂度,那么只报告组成程序的类的信息,而不包含类组成的信息。
McCabe复杂度
McCabe复杂度是对软件结构进行严格的算术分析得来的,实质上是对程序拓扑结构复杂性的度量,明确指出了任务复杂部分。McCabe复杂度包括：圈复杂度、基本复杂度、模块设计复杂度、设计复杂度、集成复杂度、行数、规范化复杂度、全局数据复杂度、局部数据复杂度、病态数据复杂度。
McCabe复杂度的用途
在软件工程中,有三种使用McCabe复杂性度量的方式。
作为测试的辅助工具。McCabe复杂性度量的结果等于通过一个子程序的路径数,因而需要设计同样多的测试案例以覆盖所有的路径。如果测试案例数小于复杂性数,则有三种情况一是需要更多的测试;二是某些判断点可以去掉;三是某些判断点可用插入式代码替换。
作为程序设计和管理指南。在软件开发中,需要一种简单的方式指出可能出问题的子程序。保持子程序简单的通用方法是设置一个长度限制,例如50行或2页,但这实际上是在缺乏测试简明性的有效方法时无可奈何的替代方法。不少人认为McCabe度量就是这样一种简明性度量。但是要注意,McCabe度量数大的程序,不见得结构化就不好。例如,Case语句是良结构的,但可能有很大的McCabe度量数（依赖于语句中的分支数）,这可能是由于问题和解决方案所固有的复杂性所决定的。使用者应当自己决定如何使用McCabe度量所提供的信息。
作为网络复杂性度量的一种方法。Hall和Preiser提出了一种组合网络复杂性度量,用于度量可能由多个程序员组按模块化原理建立的大型软件系统的复杂性。他们提出的组合度量公式为
式中C1,...,Ck是各个模块的复杂性;CN是网络复杂性;W1和W2为权值。
McCabe复杂度即可用于度量各个模块的复杂性,也可用于度量网络复杂性。
Cyclomatic Complexity (v(G))圈复杂度
