Цикломатическая сложность Маккабе: вычисление с помощью потоковой диаграммы (пример)

Содержание:

Anonim

Чтобы понять цикломатическую сложность, давайте сначала поймем -

Что такое метрика программного обеспечения?

Измерение - это не что иное, как количественное указание размера / размера / мощности атрибута продукта / процесса. Метрика программного обеспечения определяется как количественная мера атрибута, которым обладает программная система в отношении стоимости, качества, размера и графика.

Пример-

Мера - количество ошибокПоказатели - количество обнаруженных ошибок на человека

В этом руководстве вы узнаете:

  • Что такое метрика программного обеспечения?
  • Что такое цикломатическая сложность?
  • Обозначение потокового графа для программы:
  • Как рассчитать цикломатическую сложность
  • Свойства цикломатической сложности:
  • Чем полезна эта метрика для тестирования программного обеспечения?
  • Подробнее о V (G):
  • Инструменты для расчета цикломатической сложности:
  • Использование цикломатической сложности:

Цикломатическая сложность в тестировании программного обеспечения

Цикломатическая сложность в тестировании программного обеспечения - это метрика тестирования, используемая для измерения сложности программного обеспечения. Это количественная мера независимых путей в исходном коде программы. Цикломатическая сложность может быть рассчитана с использованием графов потока управления или применительно к функциям, модулям, методам или классам в программе.

Независимый путь определяется как путь, у которого есть хотя бы одно ребро, которое ранее не проходило ни на одном другом пути.

Эта метрика была разработана Томасом Дж. МакКейбом в 1976 году и основана на представлении программы в потоке управления. Поток управления представляет программу в виде графа, состоящего из узлов и ребер.

На графике узлы представляют задачи обработки, а ребра представляют собой поток управления между узлами.

Обозначение потокового графа для программы:

Обозначение потокового графа для программы определяет несколько узлов, соединенных ребрами. Ниже приведены блок-схемы для таких операторов, как if-else, While, until и нормальная последовательность выполнения.

Как рассчитать цикломатическую сложность

Математическое представление:

Математически это набор независимых путей через диаграмму графа. Сложность кода программы можно определить по формуле -

V (G) = E - N + 2

Где,

E - Количество ребер

N - количество узлов

V (G) = P + 1

Где P = количество узлов предиката (узел, содержащий условие)

Пример -

я = 0;n = 4; // N-количество узлов, присутствующих в графев то время как (я <п-1) делатьj = i + 1;в то время как (j 

График для этой программы будет




Математические вычисления, 


    

  • V (G) = 9-7 + 2 = 4
    • 

  • V (G) = 3 + 1 = 4 (узлы условий - это 1,2 и 3 узла)
    • 

  • Базовый набор - набор возможных путей выполнения программы.
    • 

  • 1, 7
    • 

  • 1, 2, 6, 1, 7
    • 

  • 1, 2, 3, 4, 5, 2, 6, 1, 7
    • 

  • 1, 2, 3, 5, 2, 6, 1, 7
    • 




Свойства цикломатической сложности:


Ниже приведены свойства цикломатической сложности:


    

  1. V (G) - максимальное количество независимых путей в графе
    2. 

  2. V (G)> = 1
    3. 

  3. G будет иметь один путь, если V (G) = 1
    4. 

  4. Минимизировать сложность до 10
    5. 




Чем полезна эта метрика для тестирования программного обеспечения?


Тестирование базового пути - это один из методов белого ящика, который гарантирует выполнение хотя бы одного оператора во время тестирования. Он проверяет каждый линейно независимый путь в программе, что означает , что количество тестовых примеров будет эквивалентно цикломатической сложности программы.





Эта метрика полезна из-за свойств цикломатической сложности (M) -


    

  1. M может быть количеством тестовых примеров для достижения покрытия ветки (верхняя граница)
    2. 

  2. M может быть количеством путей через графы. (Нижняя граница)
    3. 



Рассмотрим этот пример -


Если (Условие 1)Положение 1ЕщеПоложение 2Если (Условие 2)Положение 3.ЕщеПоложение 4.


Цикломатическая сложность для этой программы будет 8-7 + 2 = 3.


Поскольку сложность вычислена как 3, для полного покрытия пути в приведенном выше примере необходимы три тестовых примера.



Действия, которые необходимо выполнить:


Следующие шаги необходимо выполнить для вычисления цикломатической сложности и разработки тестовых примеров.


Шаг 1 - Построение графа с узлами и ребрами из кода


Шаг 2 - Идентификация независимых путей


Шаг 3 - Расчет цикломатической сложности


Шаг 4 - Разработка тестовых примеров


После того, как базовый набор сформирован, следует написать ТЕСТОВЫЕ СЛУЧАИ для выполнения всех путей.



Подробнее о V (G):


Цикломатическую сложность можно рассчитать вручную, если программа небольшая. Если программа очень сложна, необходимо использовать автоматизированные инструменты, поскольку она включает в себя больше потоковых графов. Основываясь на количестве сложности, команда может сделать вывод о действиях, которые необходимо предпринять для принятия мер.





Следующая таблица дает обзор числа сложности и соответствующего значения v (G):


 

 

  Число сложности    Смысл   


 

  1-10   Структурированный и хорошо написанный код Высокая тестируемость Затраты и усилия меньше  


 

  10-20   Сложный код Средняя Тестируемость Средние затраты и усилия  


 

  20-40   Очень сложный код Низкие затраты на тестирование и большие усилия  


 

  > 40   Совершенно не поддается проверке Очень высокая стоимость и трудозатраты  


 

 


 

Инструменты для расчета цикломатической сложности:


Доступно множество инструментов для определения сложности приложения. Некоторые инструменты расчета сложности используются для конкретных технологий. Сложность можно определить по количеству точек принятия решения в программе. Точки принятия решения - это операторы if, for, for-each, while, do, catch, case в исходном коде.


Примеры инструментов:


    

  • OCLint - статический анализатор кода для C и родственных языков
    • 

  • Reflector Add In - метрики кода для сборок .NET
    • 

  • GMetrics - поиск показателей в приложениях, связанных с Java
    • 




Использование цикломатической сложности:


Цикломатическая сложность может оказаться очень полезной в


    

  • Помогает разработчикам и тестировщикам определять независимое выполнение пути
    • 

  • Разработчики могут гарантировать, что все пути были протестированы хотя бы один раз.
    • 

  • Помогает нам больше сосредоточиться на открытых путях
    • 

  • Улучшение покрытия кода в программной инженерии
    • 

  • Оценить риск, связанный с приложением или программой
    • 

  • Использование этих показателей на ранних этапах цикла снижает риск программы.
    • 



Вывод:


Цикломатическая сложность - это программная метрика, полезная для структурированного тестирования или тестирования методом белого ящика. В основном он используется для оценки сложности программы. Чем больше точек принятия решения, тем сложнее программа. Если программа имеет высокий номер сложности, то вероятность ошибки высока с увеличением времени на обслуживание и поиск неисправностей.