圈複雜度(Cyclomatic Complexity)是一種程式碼複雜度的衡量標準。它可以用來衡量一個模組判定結構的複雜程度，數量上表現為獨立現行路徑條數，也可理解為覆蓋所有的可能情況最少使用的測試用例數。圈複雜度大說明程式程式碼的判斷邏輯複雜，可能質量低且難於測試和維護。程式的可能錯誤和高的圈複雜度有著很大關係。

下面這個例項中，單元測試的覆蓋率可以達到100%，但是很容易發現這其中已經漏掉了一個NPE的測試用例。case1方法的圈複雜度為2，因此至少需要2個用例才能完全覆蓋到其所有的可能情況。

//程式原始碼，圈複雜度為 2

public String case1(int num) {

String string = null;

if (num == 1) {

string = "String";

}

return string.substring(0);

}

//上面程式碼的單元測試程式碼

public void testCase1(){

String test1 = case1(1);

}

圈複雜度主要與分支語句（if、else、，switch 等）的個數成正相關。可以在圖1中看到常用到的幾種語句的控制流圖（表示程式執行流程的有向圖）。當一段程式碼中含有較多的分支語句，其邏輯複雜程度就會增加。在計算圈複雜度時，可以透過程式控制流圖方便的計算出來。通常使用的計算公式是V(G) = e – n + 2 , e 代表在控制流圖中的邊的數量（對應程式碼中順序結構的部分），n 代表在控制流圖中的節點數量，包括起點和終點（1、所有終點只計算一次，即便有多個return或者throw；2、節點對應程式碼中的分支語句）。

圖1、各判斷語句的控制流圖

知道了如何計算圈複雜度，我們來使用控制流圖重新計算一次case1方法的圈複雜度，其控制流圖如下圖。狀態1表示if（num == 1 ）的條件判斷，狀態2表示string=”String”的賦值操作。可以透過下面的控制流圖得到 e = 3 ; n = 3;那麼全複雜度V(G) = 3 - 3 + 2 = 2,既case1的圈複雜度為2。

圖2、case1的控制流圖

在看一個計算全複雜度的例子。程式程式碼如下：

public String case2(int index, String string) {

String returnString = null;

if (index < 0) {

throw new IndexOutOfBoundsException("exception <0 ");

}

if (index == 1) {

if (string.length() < 2) {

return string;

}

returnString = "returnString1";

} else if (index == 2) {

if (string.length() < 5) {

return string;

}

returnString = "returnString2";

} else {

throw new IndexOutOfBoundsException("exception >2 ");

}

return returnString;

}

程式控制流圖：

圖3、case2的控制流圖

根據公式 V(G) = e – n + 2 = 12 – 8 + 2 = 6 。case2的圈複雜段為6。說明一下為什麼n = 8，雖然圖上的真正節點有12個，但是其中有5個節點為throw、return，這樣的節點為end節點，只能記做一個。

在開發中常用的檢測圈複雜度的工具，PMD,checkstyle都可以檢測到高複雜度的程式碼塊。在程式碼的開發中，配合各種圈複雜度的檢測外掛，將高複雜度的程式碼進行適當的拆分、最佳化，可以大大提高程式碼整體的質量，減少潛在bug存在。