常用的可维护性度量标准_可维护性指数-程序员宅基地

技术标签：软件构造软件工程

文章目录

前言
一、圈复杂度
二、可维护性指数
三、模块耦合度
总结

前言

常用的可维护性度量标准有：

圈复杂度：
度量代码的结构复杂度。
代码行数：
指示代码中的大致行数。
可维护性指数：
计算介于0和100之间的索引值，表示维护代码的相对容易性。高价值意味着更好的可维护性。
继承的层次数：
表示扩展到类层次结构的根的类定义的数量。等级越深，就越难理解特定方法和字段在何处被定义或重新定义。
类之间的耦合度：
通过参数，局部变量，返回类型，方法调用，泛型或模板实例化，基类，接口实现，在外部类型上定义的字段和属性修饰来测量耦合到唯一类。
单元测试的覆盖度：
指示代码库的哪些部分被自动化单元测试覆盖。

本文将对其中的圈复杂度、可维护性指数、耦合度的计算进行介绍。

一、圈复杂度

1.定义

圈复杂度（Cyclomatic Complexity），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的路径条数，即合理的预防错误所需测试的最少路径条数。
圈复杂度大说明程序代码可能质量低且难于测试和维护，根据经验，程序的可能错误和高的圈复杂度有着很大关系。

2.计算方法

公式1： V(G)=e-n+2p（常用公式为e-n+2）。其中，e表示控制流图中边的数量，n表示控制流图中节点的数量，p图的连接组件数目（图的组件数是相连节点的最大集合）。因为控制流图都是连通的，所以p为1。
公式2： V(G)=区域数=判定节点数+1。其实，圈复杂度的计算还有更直观的方法，因为圈复杂度所反映的是“判定条件”的数量，所以圈复杂度实际上就是等于判定节点的数量再加上1，也即控制流图的区域数。
公式3： V(G)=R。其中R代表平面被控制流图划分成的区域数。针对程序的控制流图计算圈复杂度V(G)时，最好还是采用第一个公式，也即V(G)=e-n+2；而针对模块的控制流图时，可以直接统计判定节点数，这样更为简单；针对复杂的控制流图是，使用区域计算公式V(G)=R更为简单。

3.计算示例

有如下程序

//程序原代码，圈复杂度为 2

public String case1(int num) {
    

       String string = null;

       if (num == 1) {
    

           string = "String";

       }

       return string.substring(0);

    }

 //上面代码的单元测试代码

    public void testCase1(){
    

       String test1 = case1(1);

    }

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。绘制控制流图：在这里插入图片描述
e = 3 ; n = 3；那么全复杂度V(G) = 3 - 3 + 2 = 2

二、可维护性指数

可维护性指数（Maintainability Index）
这个指数用一个公式计算，考虑到了圈复杂性、代码行以及Halstead量，Halstead量也是一个度量，考虑操作符和操作数的总数。该指数的范围是0~100，数值越高就越容易维护。
该指数的计算涉及到以下参数：

Halstead Volume (HV)——霍尔斯特德量
Cyclomatic Complexity (CC)——圈复杂度
The average number of lines of code per module (LOC)——每个模块的平均代码行数
The percentage of comment lines per module (COM)——每个模块的注释行百分比

具体计算公式：在这里插入图片描述

三、模块耦合度

耦合是指模块之间相互联系的紧密程度。高内聚、低耦合是我们在软件设计过程中必须遵循的一个重要原则，在整个软件工程中占有很大的比重。

一般采用以下公式来计算模块耦合度：
在这里插入图片描述
（1）di: 输入数据参数的个数
（2）ci: 输入控制参数的个数
（3）do: 输出数据参数的个数
（4）co: 输出控制参数的个数全局耦合：
（5）gd: 用来存储数据的全局变量
（6）gc: 用来控制的全局变量环境耦合：
（7）w: 此模块调用的模块个数（扇出）
（8）r: 调用此模块的模块个数（扇入）
若Coupling数值越大，表示模块耦合的情形越严重

总结

本文给大家介绍了软件设计中常用的可维护性度量标准，对其中的圈复杂度、可维护性指数、耦合度的计算方法进行介绍，便于对可维护性进行量化衡量。

本文链接：https://blog.csdn.net/qq_51091259/article/details/125046716

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