【代码质量】认知复杂度（COGNITIVE COMPLEXITY）一种衡量可理解性的新方法

最新推荐文章于 2025-08-13 09:05:49 发布

原创

最新推荐文章于 2025-08-13 09:05:49 发布 · 1.1k 阅读

2 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java

文章探讨了传统圈复杂度在衡量代码可维护性方面的局限性，提出了一种新模型——认知复杂性，它能更准确地评估代码理解难度，适用于现代语言结构，并在类和应用级别提供更有价值的指标。

白皮书地址

摘要：圈复杂度最初是作为“可测试性和模块控制流的“可维护性”。虽然它擅长于衡量前者，但它的数学模型不能产生一个令人满意的值来衡量后者。本文描述一种打破数学度量模型的新度量模型来评估代码，以弥补圈复杂度的缺点，更准确地反映理解难度的测量方法，对于方法、类和应用程序都是有效的。

1、介绍

Thomas J. McCabe的圈复杂度长期以来，作为测量方法控制流的复杂性的标准。它最初的目的是“识别”软件模块将难以测试或维护”，同时它可以精确计算完全覆盖一个方法所需的最小测试用例数量，但是，它对可理解性的度量满足不了人们需要。这是因为具有相同圈复杂度的方法，不一定会给维护者带来同样的困难，导致一种感觉通过高估某些结构，而低估其他结构。同时，圈复杂度不再是全面的。用一种在1976年的Fortran环境中，它不包括现代语言结构，比如try/catch和λ表达式。最后，因为每种方法的最小圈复杂度得分为1，所以它是不可能知道一个具有高的聚合圈复杂度的类到底是一个易于维护的大类，还是一个具有复杂控制流的小类。除了在类水平上，人们普遍认为应用程序的圈复杂度得分，是与其代码总数相关联。换句话说，圈复杂度是在方法级别以上很少使用。作为这些问题的补救措施，认知复杂性已经制定了解决现代语言结构的方案，并在类和应用程序水平上产生有意义的价值。更重要的是，它偏离了基于评估代码的数学模型，使它可以产生评估的控制流与程序员对理解这些代码所需要的心理或认知努力的认知流对应起来。

1.1 问题讨论

用一个例子来开始引出复杂性的讨论，以下两种方法具有相同的圈复杂度，但是在可理解性方面有显著不同。

int sumOfPrimes(int max) {
   
    // +1
int total = 0;
OUT: for (int i = 1; i <= max; ++i) {
   
    // +1
for (int j = 2; j < i; ++j) {
   
    // +1
if (i % j == 0) {
   
    // +1
continue OUT;
}
}
total += i;
}
return total;
} // 圈复杂度 4