Zyklomatische Komplexitaet

Die zyklomatische Komplexität ist eine Kennzahl zur Bewertung der Komplexität eines Programmcodes oder eines Softwaremoduls. Sie misst die Anzahl der unabhängigen Ausführungspfade in einem Programm, basierend auf seiner Kontrollflussstruktur. Diese Metrik wurde von Thomas J. McCabe entwickelt und hilft, die Testbarkeit, Wartbarkeit und Fehleranfälligkeit eines Programms einzuschätzen.

Berechnung der Zyklomatischen Komplexität

Die zyklomatische Komplexität $V(G)$ lässt sich mithilfe des Kontrollflussgraphen eines Programms berechnen. Dieser Graph besteht aus Knoten (für Anweisungen oder Blöcke) und Kanten (für die Kontrollflusswege zwischen den Blöcken). Die Formel lautet:

$$V(G)=E-N+2P$$

• $E$: Anzahl der Kanten im Graphen.
• $N$: Anzahl der Knoten im Graphen.
• $P$: Anzahl der verbundenen Komponenten (in einem zusammenhängenden Graphen ist $P=1$).

In der Praxis wird oft eine vereinfachte Berechnung verwendet, bei der die Anzahl der Verzweigungspunkte (wie If-, While-, For-Schleifen) addiert wird.

Interpretation der zyklomatischen Komplexität

Die zyklomatische Komplexität gibt Auskunft darüber, wie viele Testfälle mindestens nötig sind, um jeden Pfad im Programm einmal zu durchlaufen. Eine höhere zyklomatische Komplexität deutet auf einen komplexeren und möglicherweise fehleranfälligeren Code hin.

Typische Wertebereiche und deren Bedeutung:

• 1-10: Geringe Komplexität, gut testbar und wartbar.
• 11-20: Moderate Komplexität, der Code wird schwieriger zu verstehen und zu testen.
• 21-50: Hohe Komplexität, der Code ist schwer zu testen und fehleranfällig.
• 50+: Sehr hohe Komplexität, starker Hinweis auf einen notwendigen Code-Refactoring-Prozess.

Nutzen der zyklomatischen Komplexität

Durch die Messung der zyklomatischen Komplexität können Entwickler frühzeitig potenzielle Wartungsprobleme identifizieren und gezielt Bereiche des Codes für Vereinfachung und Refactoring auswählen.