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圈复杂度

2014年09月29日 综合 ⁄ 共 1569字 ⁄ 字号 评论关闭
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目前一些公司如华为、普元等都在代码质量方面有比较严格的要求,采用CMMI5的规范来评估代码质量。他们根据单元测试覆盖率作为代码质量的一种保证手段。单元测试覆盖的种类有下面几种:语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖、路径覆盖。在单元测试中前三种覆盖率都非常容易达到,但会存在一定的缺陷。在这篇文章中,我就不详细解说前三种覆盖率的计算方法了,重点谈一下路径覆盖率的问题。
圈复杂度,它可以精确地测量路径复杂度。通过利用某一方法路由不同的路径,这一基于整数的度量可适当地描述方法复杂度。实际上,过去几年的各种研究已经确定:圈复杂度大于 10 的方法存在很大的出错风险。因为圈复杂度通过某一方法来表示路径,这是用来确定某一方法到达 100% 的覆盖率将需要多少测试用例的一个好方法。公式圈复杂度V(G)=P+1 ,P是代码中判定结点的数量,下面我们看一个简单的类。

public class PathTest {
  public String testA(boolean p1){
  String a = null;
  if(p1){
   a = “”+ p1+ “”;
  }
  return a.trim();
}
}
在我们平时开发过程中,通常这样写一个测试用例,语句覆盖率达到100%

import junit.framework.Assert;
import org.junit.Test;
public
class PathTestTest {
    @Test
    public void testTestA() {
        PathTest pt = new PathTest();
        Assert.assertEquals(pt.testA(true), “true”);
    }
}
这个测试用例虽然语句覆盖率达到100%但是我们会发现,其中有一个潜在的空指针错误没有被发现。问题来了,那么我们在编写测试用例的时候,怎么来写一个优秀的测试用例呢,答案很简单,就是根据圈复杂度来计算你的类方法复杂度,圈复杂度值越大,就说明你的方法越复杂,存在的缺陷会越多。通过计算公式V(G)=P+1 testA方法的圈复杂度为2,那么我们只要编写两个测试用例就可以就可以完成testA()方法的基本路径覆盖。我们在看一下这个测试用例
public class PathTestTest {
    @Test
    public void testTestA() {
        PathTest pt = new PathTest();
        Assert.assertEquals(pt.testA(true), “true”);
    }
    @Test
    public void testTestAfalse() {
        PathTest pt = new PathTest();
        Assert.assertEquals(pt.testA(true), “false”);
    }
}
通过这个测试用例,我们就可以很容易的发现方法中的那个空指针错误。从这个例子来看,这个方法非常简单,因为它的圈复杂度只有2 ,像我们有些系统中某些方法的圈复杂度值高达150左右,那么你还能这么容易的发现你的程序缺陷吗?按理论值来算的话,你需要编写150个测试用例才能完成每个基本分支的测试。为什么要TDD模式开发?为什么要求大家都写单元测试?为什么评估软件质量要用覆盖率来评估?归根结底一句话:降低代码复杂度才能保证软件质量。推荐大家使用圈复杂度计算的工具JavaNCSS,可以生成html报告。PMD等工具都可以评估代码复杂度。在持续集成环境中,随时间变化评估方法的复杂度是很有必要的。如果某一方法的圈复杂度值在不断增长,那么您有两个响应选择:
1、确保相关测试用例的路径覆盖率是否覆盖到方法中所有的路径。
2、重构方法,降低长期维护风险。
本文转自:http://www.alisdn.com/wordpress/?p=1262

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