面向对象软件度量学研究

7 引
言
度量对象的属性还可以通过度量此对象的其他一些 属性进行计算而得， 这样的度量称为间接度量。 自$ ) 3 X年 U ? R F ? C E Q J L & 首次提出软件度量学 @和 + 概念以来， 软件度量理论和方法研究不断发展。 早期的软件度量学和当时的面向功能分解的设计方 法相联系， 大多以模块度量为主。针对面向过程的程序设 计， Y : ? C M : =和 : = A E 9 = E J = F提出了影响软件质量的主要因 素： 耦合性、 内聚性、 复杂性、 模块化及规模大小。 > C : @和 从中提取 ! 5 Q F R F =利用软件模块结构图进行分析， $ 个特 性作为度量依据， 它们是模块间传递数据量的最大值、 平 均值、 总数、 公用数据数目， 扇入、 扇出平均值和最大值、 条 件调用、 循环调用数目及最大深度（层数 ） 等。 目前， 面向对象技术在软件产业中得到了广泛运用。 面向对象软件开发方法在软件生存周期、 系统结构、 复用 以及项目管理等方面同传统开发方法有着显著的区别， 这 些区别很大程度上影响了软件度量。传统的度量方法， 如 不再适用于面 8 L9 R F的环计数、 + 9 G A E F 9 M的软件科学等， 向对象的某些概念， 如类、 继承、 封装和消息传递等， 也不 足以评估面向对象系统的质量。因而面向对象度量的研
： ! * 5 # / 3 # D : K E Q 9 C FH F E C J L A J A 9 = F QR C 9 = L < : K A : K E Q 9 C F F = J = F F C J = * B E J A 9 ? A F K ? GH F E < : M E : J = L C F 9 A F A : K E Q 9 C F ? 9 G J E R 9 & J = ? A F : K E < F N N S @ @H N A F 9 C 9 E F A F C P F K C : HM 9 E 9 * U F L F = E F 9 C A J = K : C H 9 E J : = C F L F J P J = K C : HH F E C J L A * 0 < F E C 9 M J E J : = 9 G : R F L E #I C : L F A A A : K E Q 9 C F F H < 9 A J T F A 9 G : C J E < H， I @ N ’ I N ， ， ， E < F = F Q G M F P F G : J = : R F L E # : C J F = E F M A : K E Q 9 C F < 9 P F E < F 9 E E C J R ? E F A A ? L < 9 A 9 R A E C 9 L E J : =F = L 9 A ? G 9 E J : =J = < F C J E 9 = L FI : G H : C < J A HF = L 9 A ? ; @ I N ’ I @ I I ， F H < 9 A J T F A : R F L E A * D ? R A F ? F = E G : R F L E # : C J F = E F MH F E C J L A J A M F P F G : J = * 0 < FH : A E K 9 H : ? AH F E < : M J A-. /* B = G 9 E F A E < F A F C P F 9 = MM 9 E 9 I ’ S @ ’ I N ， E < J A 9 F C E < F A < : C E = F A A : K-. /J A : J = E F M: ? E : E < F C ? A F K ? G : J = J : = A 9 C F 9 G A : A E 9 E F M * I I I I ： ； ； ； 6 , ’ / % 5 : R F L E ; : C J F = E F M A : K E Q 9 C FH F E C J L A A : K E Q 9 C F ? 9 G J E A : K E Q 9 C F L : H G F V J E ’ S @ I @ &2
第$ (卷 第 %期 ! " " (年 %月
微 机 发 展 8 J L C : L : H ? E F CZ F P F G : H F = E I I
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面向对象软件度量学研究
章茂晗$， 方木云!
（ 安徽马鞍山钢铁公司 + 型钢厂， 安徽 马鞍山 ! ； $ * , ( " " $ 安徽工业大学 计算机学院， 安徽 马鞍山 ! ） ! * , ( " " !
摘 要： 软件度量学是软件工程的一个新分支， 通过度量反馈的信息来控制开发过程， 以提高软件质量， 是一种行之有效的
方法。传统的面向过程的软件将数据和操作分离， 强调以算法为核心。近年来发展起来的面向对象软件的主要特性包括 抽象性、 封装性、 继承性和多态性， 将数据和操作封装， 强调以对象为核心。因此， 面向对象软件度量方法也随之发展起来， 并就面向对象度量学有待解决的问题提出了一些观点。 著名的是 . / 度量方法。文中指出 . / 度量方法的不足， 关键词： 面向对象； 软件度量； 软件质量； 软件复杂性 中图分类号： 0 1 ( " $ 文献标识码： 2 文章编号： （ ） $ " " 3 # ( 4 3 $ ! " " ( " % # " $ " ) # " (
［ ］ $ 究在学术界得到了普遍重视 。
现代度量理论是一个数学分支， 它是研究广泛适用于 自然科学、 社会科学以及工程研究等各种度量的逻辑基础 和基本原理的理论。任意一个度量都必须具备,个因素： 被度量的对象、 将被度量的属性、 赋予对象的数值或符号 以及使对象与数值或符号相联系的映射。由此可以对度 量作以下形式化定义： 一个度量由 (个部分构成： （ ） 经验性关系系统 ! " （#， ， 其中 # 为被度量 $ $） 的对象集合， …， ｝ 为 # 上的一系列 $ " ｛$$， $!， $(， $ % 关系； （ ） 数值关系系统 & " （’， ， 其中 ’ 为数值或符 ! (） 上的一系 号的一个集合， ， !， ， …， ( " ｛( ( ( $( ( %｝为 ’ 列关系； （ ） 映射 8： （*） 为对象 * 在被度量属性上 ( W!6 ， ) 的度量值。
收稿日期： ! " " ! # $ ! # $ % 基金项目： 安徽省教育厅自然科学研究计划项目 （ ） ! " " $ & " ( $ ’ 作者简介： 章茂晗 （ —） ， 男， 安徽芜湖人， 工程师， 研究方向为数 $ ) % )
万方数据 据库应用。
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微机发展
第$ =卷
面向对象技术采用数据抽象、 封装、 继承、 多态性、 信 息隐藏、 重用等机制， 增强了软件可维护性、 可靠性， 提高 了生产效率等。这在传统的软件开发中是不完善的或缺 少的。因此面向过程软件度量不完全适用于面向对象软 件。例如用语句行 （! ） 来度量整个对象就不合适， 因为 " 会太多。
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［ ］ 良好的软件应争取较大的 ! # "4 值 = 。
! "# $ 度量方法简介
$ % % &年 # ’ ( ) * + , .和 / + . .发表论文阐述了面向 对象设计中软件度量学理论基础， 提出了基于继承树的一 套面向对象度量方法， 被称为 # 0 / 度量方法。 $ % % 1年 2 , . 3提出了面向对象软件度量方法 4" " 5。随后有很 多学者对 # 0 / 度量方法和 4" " 5 方法进行了评价分 析。国内弓惠生对 # 0 / 度量方法作了简介。合肥工业 大学微型计算机应用研究所在面向对象软件设计中的软 件度量学方面作了研究， 并实现了一个 6 * 7 *软件度量工 ， 具和一个 # 8 8软件度量工具。台湾学者6 9:# ’ ; 6 9 提出的度量方法反映了 4" <! ( 3于$ % % =年发表论文， " 5 ［ ］ > 的特点， 在很多方面和 # 0 / 度量方法有相似之处 。 它 # 0/ 度量方法主要是针对面向对象程序设计的， 共有六个度量指标。 ） （? ） 。 （ $ ?4 # ( ’ A )4 A ’ B ) C .# E * C C @ D 类方法的复杂度的带权和， 属于类层次级的度量。即 类 # 中定义了 ! 个方法 4 ，… ， ， 设# ，… ， $ 4 ; $ # ;是 这些方法的复杂度， 则 ?4 。而其中各 #F# $ 8 … 8# ; 方法的复杂度是按传统的软件设计中复杂度来计算的。 在此工具里选用了 4 G# * , -的着色数度量法的一种简化 计算方法： 即谓词数加 $ 。?4 # 指标能定量地度量类中 的路径数， 从而有效预测开发和维护一个类所需要的时间 和难度。 （ ） （5 ） 。 > 5 H I A ’B J H ; ’ . ( A * ; G -I . D 类在继承树的中的最大深度， 其中树根为 K ， 它属于 系统层次级的度量。 则该类的抽象级越高， 5 H I 值越小， 反之， 则表明该类来自于继承的方法可能越多， 其设计越 复杂。 （ ） （L ） 。 = L " # 3 + , ." J# ’ ( E ) . ; 继承树中一个类的直接子类的个数， 属于系统层次级 的度量。 则表明该类对系统的影响越大， 在 L " # 值越大， 测试时应引起较大的重视。如果系统的平均 L " # 值较 大， 则表明该系统有良好的复用性， 但应提防不恰当的复 用。 （ ） （# ） 。 & # M " B 3 E ( ; A N ;" , G A G E * C C C D @M O 与该类有耦合关系的类数目， 属于系统层次级的度 量。在此工具中， 设 " #! $ ， （P ） ， （Q ） "， :F ! Q D D 有： （ ） ｝ ｝ 。 "是两个对象， P F｛ 4 P #｛ H P D