圈复杂度（cyclomatic complexity）是一种衡量程序复杂程度的方法。它通过计算程序从开始到结束的线性独立路径数量来评估代码的复杂性。
圈复杂度越高，代码就越复杂，维护难度也随之增加。每遇到关键字如if、while、repeat、for、and、or时，圈复杂度会增加1。对于case语句中的每一种情况，圈复杂度也增加1。
例如，以下函数的圈复杂度为1，意味着代码只有一条路径：
def add(a, b):
return a + b而对于有一条分支的代码，其圈复杂度为2，如下面的递归计算阶乘的代码：
def factorial(n):
if n == 0:
return 1
else:
return n * factorial(n-1)圈复杂度的计算公式为：V(G) = E - N + 2P，其中E是控制流图中边的数量，N是控制流图中节点的数量，P是图的连接组件数目。由于控制流图通常是连通的，所以P为1。
| 圈复杂度 | 代码状况 | 可测性 | 维护成本 |
|---|---|---|---|
| 1-10 | 清晰、结构化 | 高 | 低 |
| 11-20 | 复杂 | 中 | 中 |
| 21-30 | 非常复杂 | 低 | 高 |
| >30 | 不可读 | 不可测 | 非常高 |
要测量程序的圈复杂度，可以在Python中使用mccabe包。安装mccabe包的命令如下：
pip install mccabe
然后，使用以下命令检测test.py文件的圈复杂度：
python -m mccabe --min 5 test.py
其中，--min 5表示只输出圈复杂度大于5的函数。例如，输出结果可能会显示91行的roundRobin函数的复杂度为7。
除了mccabe，还有许多其他工具可用于检测圈复杂度：
| 工具 | 类型 | 系统平台 | 扫描语言 |
|---|---|---|---|
| PMD/Checkstyle | 免费 | Windows/Linux/Mac | Java,JS |
| OClint | 免费 | Mac | OC |
| Coverity | 商业 | Windows/Linux/Mac | C/C++,Java,C#,OC/C++,JS,Python,Ruby,PHP |
| SourceMonitor | 免费 | Windows | C/C++,C#,VB.NET,Java,Delphi,VB6,HTML |
| CCM | 免费 | Windows | JS,C/C+,C# |
| HFCCA | 免费 | Windows/Linux/Mac | C/C++,OC |
| Lizard | 免费 | Windows/Linux/Mac | C/C++,Java,C#,JS,OC/C++,Swift,Python,Ruby,TTCN-3,PHP,Scala,GDScript |
为了优化代码质量，可以采取以下措施：
- 提炼函数：将子程序的一部分提取成独立的函数。这样做虽然不会降低整个程序的复杂度，但可以降低你在同一时间需要关注的复杂度水平。
例如，将以下代码：
function test($number){
if($number 替换为：
function test($number){
$number = getMin($number);
for($i = 0; $i - 替换算法：将复杂算法替换为更清晰的算法。例如，将以下代码：
if($str == 'China'){
$result = '中国人';
}else if($str == 'US'){
$result = '美国人';
}else if($str == 'France'){
$result = '法国人';
}替换为：
$people = [
'China' => '中国人',
'US' => '美国人',
'France' => '法国人'
];
$result = $people[$str];- 逆向表达：通过调换条件表达顺序来简化复杂度。例如，将以下代码：
if((条件1 && 条件2) || !条件1){
return true;
}else{
return false;
}替换为：
if(条件1 && !条件2){
return false;
}
return true;- 分解条件：对复杂条件表达式进行分解并提取成独立函数。例如，将以下代码：
if(do_some_1($number) || do_some_2($number)){
$number = $number.$someStr1.$someStr2.'123456789';
}else{
$number = $number.$someStr3.$someStr4.'123456789';
}替换为：
if(do_some_fun($number)){
$number = do_some_fun1($number);
}else{
$number = do_some_fun2($number);
}- 合并条件：将多个判断合并为一个条件式，并提取成独立函数。例如，将以下代码：
if($x 10) return 0; if($z != 0) return 0;
替换为：
if(get_result($x,$y,$z)) return 0;
- 移除控制标记：使用break和return替代控制标记。例如，将以下代码：
$bool = false;
foreach($arrs as $arr){
if(!$bool){
if($arr == 1){
someFunction();
$bool = true;
}
if($arr == 2){
someFunction();
$bool = true;
}
}
}替换为：
foreach($arrs as $arr){
if($arr == 1 || $arr == 2){
someFunction();
}
break;
}- 以多态取代条件式：将条件式的每个分支放进子类的重载方法中。例如，将以下代码：
switch ($cat){
case ‘fish’:
eatFish();
case ‘moss’:
eatMoss();
}
function eatFish() {
echo "Whale eats fish";
}
function eatMoss() {
echo "Whale eat moss";
}替换为：
interface Eat {
function eatFish();
function eatMoss();
}
class Whale implements Eat {
public function eatFish() {
echo "Whale eats fish";
}
public function eatMoss() {
echo "Whale eat moss";
}
}- 参数化方法：建立单一函数，以参数表达不同的值。例如，将以下代码：
$result = min(lastUsage(), 100) * 0.03;
if(lastUsage() > 100){
$result += (min(lastUsage(), 200) - 100) * 0.05;
}替换为：
$result = getMin(0,100) * 0.03;
$result += getMin(100,200) * 0.03;
function getMin($start, $end){
if(lastUsage() > $start){
return (min(lastUsage(),$end) - $start);
}
return 0;
}- 明确函数取代参数：针对参数的每一个可能值，建立独立函数。例如，将以下代码：
if($name == 'width'){
$width = $value;
} else if ($name == 'height'){
$height = $value;
}替换为：
function setWidth($value){
$width = $value;
}
function setHeight($value){
$height = $value;
}参考视频：谷歌：简洁代码之道
