使用 Python 和 SciTools Understand API 计算类的 CBO 和 LCOM

在软件开发中，类内凝聚度 (LCOM) 和类间耦合度 (CBO) 是两个重要的度量指标，用于衡量类的质量和可维护性。LCOM 度量一个类中方法之间的关联性，而 CBO 度量一个类与其他类的依赖关系。

在 Python 中，可以使用 SciTools Understand API 来计算 LCOM 和 CBO。Understand API 提供了丰富的函数和方法来访问和分析代码，包括 C++、Java、Python 等多种语言。

2、解决方案

为了计算 LCOM4，我们需要以下指标：

• 类中函数/方法的数量（Understand 中称为“CountDeclFunction”）
• 类中具有至少一个共同使用或在其主体中定义的实例变量的方法对的数量
• 类中具有至少一个共同调用的实例方法的方法对的数量

以下是使用 Python 和 Understand API 计算 LCOM4 的步骤：

1. 首先，我们需要创建一个 Understand 项目并加载要分析的代码。
2. 然后，我们可以使用 Understand API 获取类信息，包括类名、方法名、实例变量名等。
3. 接下来的步骤是计算类中方法对的数量。我们可以使用 Understand API 获取每个方法的实例变量列表和调用方法列表，然后通过比较这些列表来计算方法对的数量。
4. 最后，我们可以使用这些信息来计算 LCOM4。LCOM4 的计算公式如下：

LCOM4 = (M - P) / (M * (M - 1))

其中：

• M 是类中方法的数量
• P 是类中具有至少一个共同使用或在其主体中定义的实例变量的方法对的数量

代码例子

以下是一个使用 Python 和 Understand API 计算 LCOM4 的代码示例：

from understand import *

# 创建一个 Understand 项目并加载要分析的代码
project = Understand("./path/to/project")

# 获取所有类
classes = project.ents("Class")

# 遍历所有类
for cls in classes:
    # 获取类名
    class_name = cls.name()

    # 获取类中方法的数量
    num_methods = cls.metric("CountDeclFunction")

    # 获取类中具有至少一个共同使用或在其主体中定义的实例变量的方法对的数量
    num_method_pairs_with_shared_instance_variables = 0
    for method1 in cls.ents("Method"):
        for method2 in cls.ents("Method"):
            if method1 != method2:
                # 检查两个方法是否具有至少一个共同使用或在其主体中定义的实例变量
                shared_instance_variables = set(method1.refs("VariableInstance")) & set(method2.refs("VariableInstance"))
                if shared_instance_variables:
                    num_method_pairs_with_shared_instance_variables += 1

    # 获取类中具有至少一个共同调用的实例方法的方法对的数量
    num_method_pairs_with_shared_instance_methods = 0
    for method1 in cls.ents("Method"):
        for method2 in cls.ents("Method"):
            if method1 != method2:
                # 检查两个方法是否具有至少一个共同调用的实例方法
                shared_instance_methods = set(method1.refs("MethodInstance")) & set(method2.refs("MethodInstance"))
                if shared_instance_methods:
                    num_method_pairs_with_shared_instance_methods += 1

    # 计算 LCOM4
    lcom4 = (num_methods - num_method_pairs_with_shared_instance_variables) / (num_methods * (num_methods - 1))

    # 打印类名和 LCOM4
    print(f"Class: {class_name}, LCOM4: {lcom4}")