編者按：原文轉(zhuǎn)載于2018年10月25日，閱讀量267?，F(xiàn)因內(nèi)容勘誤的目的，再次編輯。

手寫代碼時(shí)，我們往往會(huì)遵照一些比較成熟的代碼指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)來約束代碼（比如：圈復(fù)雜度，參數(shù)個(gè)數(shù)，嵌套層次等），以提高質(zhì)量（可參見本公眾號(hào)文章：談代碼指標(biāo)）。在模型開發(fā)時(shí)，是否有對(duì)應(yīng)的約束呢？分享一篇國內(nèi)模型開發(fā)大佬老胡的文章：

多年來，一直建議軟件開發(fā)的時(shí)候做到KISS（Keep It Simple, Stupid），但好像多數(shù)工程師對(duì)KISS沒啥興趣，經(jīng)常做出來非常復(fù)雜的模型，圈復(fù)雜度300多的模型我見過，圈復(fù)雜度600多的模型我也見過，圈復(fù)雜度800多的模型我還見過。這篇公眾號(hào)文章我有意選擇了一個(gè)或許能激發(fā)KISS愿望的圖片，期待能給大家?guī)硪稽c(diǎn)改變。

不得不說，ISO 26262的發(fā)布，讓越來越多的工程師開始關(guān)注模型的圈復(fù)雜度了，這是好事，利國利民的好事！ISO 26262中有關(guān)代碼和建模標(biāo)準(zhǔn)中有一條，叫做“Enforcement of low complexity”。正是這條規(guī)則讓汽車行業(yè)的模型開發(fā)工程師們開始關(guān)注圈復(fù)雜度這個(gè)指標(biāo)了。

于是，我們開始被問到：

——怎么計(jì)算模型的圈復(fù)雜度？

——模型的圈復(fù)雜度多大合適？

——如何降低模型的圈復(fù)雜度？等等。

好，下面我來大概說說這些問題。

圈復(fù)雜度的概念

圈復(fù)雜度用于衡量一個(gè)模塊判定結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，數(shù)量上表現(xiàn)為獨(dú)立線性路徑的條數(shù)。圈復(fù)雜度的數(shù)據(jù)等于滿足判定全覆蓋所需要的測試用例的個(gè)數(shù)。

以上面這段控制流圖為例，有一種非常簡單的計(jì)算圈復(fù)雜度的方法，就是數(shù)出圖中節(jié)點(diǎn)間的連線把整個(gè)平面劃分為多少個(gè)區(qū)域，這段控制流圖我們數(shù)下來整個(gè)平面被分成了7個(gè)部分，那么它的圈復(fù)雜度就是7。

我們再看，如果我們在測試的時(shí)候，要做到判定全覆蓋，則需要如下測試用例：

1) N1-N2-N3-N6-N9

2) N1-N2-N5-N6-N9

3) N1-N2-N5-N8-N9

4) N1-N4-N5-N6-N9

或者N1-N4-N5-N8-N9

5) N1-N4-N8-N9

6) N1-N4-N7-N8-N9

7) N1-N7-N8-N9

注：假設(shè)1號(hào)節(jié)點(diǎn)用N1表示，2號(hào)節(jié)點(diǎn)用N2表示,….。

以上7個(gè)測試用例，可以滿足圈復(fù)雜度為7的模塊判定全覆蓋。

圈復(fù)雜度對(duì)開發(fā)活動(dòng)的影響

復(fù)雜度對(duì)于開發(fā)活動(dòng)的影響是多方面的，我試著來說一下看，有不完善的地方，也希望朋友們補(bǔ)充。

首先看可測性，圈復(fù)雜度提出的初衷主要是為了評(píng)價(jià)軟件的可測性。從上述圖例我們也可以看到，如果我們在測試過程中要求做到判定覆蓋率100%覆蓋，那么我們需要的測試用例個(gè)數(shù)就是圈復(fù)雜度的數(shù)值。如果圈復(fù)雜度過高，無疑會(huì)給單元測試帶來很大麻煩，且不說寫這么多測試用例本身就是一件非常繁雜的事情，這么多的測試用例對(duì)于后期的維護(hù)和管理也非常困難。

再看設(shè)計(jì)難度，高復(fù)雜度模塊的可設(shè)計(jì)性也會(huì)大打折扣，但有一點(diǎn)，算法的不同描述方式，我們能夠應(yīng)對(duì)的復(fù)雜程度應(yīng)該是不同的。比如，同樣是復(fù)雜度為50的模塊，如果分別使用匯編語言、C語言、圖形化語言來描述，開發(fā)難度可想而知。圖形化設(shè)計(jì)可以應(yīng)對(duì)更高的復(fù)雜度，但不是說可以無限制的提高復(fù)雜度，至于什么樣的復(fù)雜度合適，我認(rèn)為這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，適合你開發(fā)團(tuán)隊(duì)的才是最好的。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，選擇不同的描述形式，對(duì)于模塊單元測試的可測性沒有改變。

再就是高復(fù)雜度對(duì)于可維護(hù)性的影響，我們開發(fā)產(chǎn)品，不可能做到“一次發(fā)布再無變更”，更多情況下，我們會(huì)面臨非常頻繁的變更，過于復(fù)雜的模型，我們很難應(yīng)對(duì)各種變更，“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的尷尬可能很多人已經(jīng)深有體會(huì)。

高復(fù)雜度的這些害處不難理解，如何降低復(fù)雜度這是越來越多的開發(fā)者正在關(guān)心的問題，降低復(fù)雜系統(tǒng)的復(fù)雜度沒有捷徑，模塊化，將復(fù)雜的系統(tǒng)分解為若干個(gè)模塊，保證分解后的模塊都不復(fù)雜即可，而模塊化的原則我們都非常熟悉：高內(nèi)聚、低耦合。

方法和原則非常簡單，但實(shí)施這個(gè)過程卻并不簡單，這需要基于足夠深入的需求分析，這需要足夠長的時(shí)間去完成，而目前很多公司的開發(fā)過程中，需求分析過程花費(fèi)的時(shí)間實(shí)在太少。沒有足夠深入的需求分析，就難以對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)做出合理的劃分，后續(xù)的工作只會(huì)越來越麻煩，甚至有公司因?yàn)槟Ｐ瓦^于復(fù)雜而被迫重新設(shè)計(jì)。

如何計(jì)算Simulink模型的圈復(fù)雜度

Simulink Check提供了對(duì)模型圈復(fù)雜度的計(jì)算功能，打開Simulink模型的Analysis菜單，然后選中Model Advisor，然后繼續(xù)打開ByTask>Model Metrics>Cyclomatic Complexity

然后點(diǎn)擊右側(cè)面板的Run This Check即可得到模型以及各個(gè)子系統(tǒng)的圈復(fù)雜度。

還有一個(gè)問題需要強(qiáng)調(diào)：我們只關(guān)注單元模塊的圈復(fù)雜度，我們也只能做到單元模塊低復(fù)雜度設(shè)計(jì)，我們不能要求整個(gè)系統(tǒng)不復(fù)雜，是吧？！