軟體自身是一種固化的思維,因此從本質上來看,軟體是不可度量的。
但這並不意味著軟體不需要度量,而只是說軟體中的度量大多都有一定限度。
應用各種度量資料的時候一旦跨過這種限度,結果就會適得其反。
在這篇文章裡,我們將考查一下現有的,對軟體進行度量的方法(注意:這篇裡主要考察別人的方法,不是我自己的)。
可能不全面,不足的地方歡迎大家進行補充。
對軟體“直觀可見的品質屬性”的度量比較簡單,比如:Bug率,效能等,這裡就不提了。
這裡主要關注的是軟體的內在的,不直觀可見的品質屬性。
循環複雜度主要用於度量函數或方法,從《代碼大全》中可以找到循環複雜度的描述。
關於循環複雜度:Tom McCabe曾經建議使用下面的方法來度量複雜度。在這一方法中為了計算複雜度首先要計運算元程式中的決策點(decision points),規則如下:
-
- 從函數第一行一致往下通過程式
- 一旦遇到以下關鍵字或者同類的詞就加1:if,while,repeat,for,and,or
- 給case語句中的每一種情況加1 --Steve McConell 《代碼大全》
很多靜態分析工具都直接提供對循環複雜度的度量,而循環複雜度本身歧義性很小,是非常難得的指標,高於15的代碼基本很難看懂。
但循環複雜度更適合用於度量編碼的結果,對高層設計則不太適用。
響應集是指類的各個方法直接調用的函數數目。響應集無疑的應該儘可能的小,根據得墨忒耳法則:某個對象的任何方法都應該只調用屬於以下情形的方法。
class Demeter
{
private:
A* a;
int func();
public:
//...
void example(B& b);
void Demeter::example(B& b)
{
C c;
int f = func(); //<---- 類自己的方法
b.invert(); //<----傳入參數的方法,當然參數本身也可能是函數
a = new A();
a->setActive();// <---建立的對象所擁有的方法
c.print(); // <---建立的,並歸自己所有的對象的方法
}
};
---摘自《程式員修鍊之道》
在度量包時可以用包內部類的數目除以包內類的總數,其比值用來表示包得內聚性。如果用R表示包內部得類別關係數目,用N表示包內類總數。那麼:
H = (R+1)/N
不穩定性由輸入耦合度(Ca)與輸出耦合度(Ce)計算而來。
包得輸入耦合度是指處於包外部,但依賴於包內類的數目。
包得輸出耦合度是指包內部的依賴於包外部類的類數目。
這樣I = Ce / (Ca+ Ce)
包的抽象性用抽象類別的數目和包中所有類的數目進行計算。
假如說包中類的總數是Nc, 抽象類別的數目是Na ,那麼抽象度A = Na/Nc
關係內聚性(H),不穩定性(H),抽象性(H)的進一步說明,請參見《敏捷式軟體開發 (Agile Software Development):原則,模式與實踐》一書。
這些度量指標無疑是有意義的,都可以用來評價軟體寫的好還是壞,但卻不解決這樣一個問題:
如果一個方案在關係內聚性(H),不穩定性(H),抽象性(H)上都有好的表現,複雜度有沒有提高?如果說複雜度因此而提高了,那麼這種額外支出的複雜度值不值得?
如果我們認為複雜度是軟體的根本問題,那麼在滿足需求的前提下,使軟體簡單化就是最關鍵的使命(比靈活性等重要)。既如此,究竟應該如何度量軟體的複雜度呢?
這是一個需要進一步展開的話題,我完善後會進一步和大家分享。