{"id":7422,"date":"2024-09-19T12:50:44","date_gmt":"2024-09-19T10:50:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/?p=7422"},"modified":"2024-12-04T09:28:17","modified_gmt":"2024-12-04T08:28:17","slug":"zyklomatische-komplexitaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/iec-62304-medizinische-software\/zyklomatische-komplexitaet\/","title":{"rendered":"Zyklomatische Komplexit\u00e4t"},"content":{"rendered":"\n<p>Die <strong>zyklomatische Komplexit\u00e4t<\/strong> ist eine Metrik im Software-Engineering, welche die Komplexit\u00e4t und damit die Fehlertr\u00e4chtigkeit und Wartbarkeit von Code zu bestimmen hilft. Die zyklomatische Komplexit\u00e4t wird auch als <strong>Mc Cabe Ma\u00df<\/strong> bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Bestimmung der zyklomatischen Komplexit\u00e4t<\/h2>\n\n\n\n<p>Diese Metrik gibt an, wie viele linear unabh\u00e4ngige Pfade es durch einen Programmgraf gibt. Einen Pfad definiert man dann als linear unabh\u00e4ngig, wenn er mindestens eine neue Kante (Linie in Abb. 1) enth\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n<p>In folgenden Beispiel gibt es vier linear unabh\u00e4ngige Pfade.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t.png\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"206\" height=\"300\" src=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t-206x300.png\" alt=\"Zyklomatische-Komplexit\u00e4t: Die Abbildung zeigt einen Programmgraf, f\u00fcr den sich die zyklomatische Komplexit\u00e4t auch von Hand berechnen l\u00e4sst.\" class=\"wp-image-7423\" srcset=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t-206x300.png 206w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t-705x1024.png 705w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t-482x700.png 482w, https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2014\/04\/Zyklomatische-Komplexit\u00e4t.png 1358w\" sizes=\"auto, (max-width: 206px) 100vw, 206px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abb. 1: Programmgraf zum Illustrieren der Pfade zum Berechnen der zyklomatischen Komplexit\u00e4t<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Diese Pfade sind durch die arabischen Ziffern an den Kanten (Linien) des Programmgrafs gekennzeichnet:<\/p>\n\n\n\n<ol start=\"1\" class=\"wp-block-list\">\n<li>2 &#8211; 7<\/li>\n\n\n\n<li>1 &#8211; 4 &#8211; 6 &#8211; 9 &#8211; 10<\/li>\n\n\n\n<li>1 &#8211; 4 &#8211; 6 &#8211; 9 &#8211; 8 &#8211; 9 -10<\/li>\n\n\n\n<li>1 &#8211; 3 &#8211; 5 &#8211; 9 &#8211; 10<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p>D.h. die Zahlen geben die Kanten an, die jeweils durchlaufen werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Hersteller bestimmen diese Metrik nicht von Hand, sondern mit einem Werkzeug wie:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Eclipse for Java<\/li>\n\n\n\n<li>Visual Studio<\/li>\n\n\n\n<li>FXCop<\/li>\n\n\n\n<li>uvm.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zielwerte f\u00fcr die zyklomatische Komplexit\u00e4t<\/h2>\n\n\n\n<p>Im obigen Beispiel gibt es vier unabh\u00e4ngige Pfade. Das w\u00e4ren eine niedrige Komplexit\u00e4t und damit eine niedrige Wahrscheinlichkeit eines Fehlers. Man unterscheidet oft folgende Bereiche:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>1-10: Nicht komplex, geringes Fehlerrisiko<\/li>\n\n\n\n<li>11-20: Mittlere Komplexit\u00e4t, moderates Fehlerrisiko<\/li>\n\n\n\n<li>21-50: Hohe Komplexit\u00e4t, hone Wahrscheinlichkeit eines Fehlers<\/li>\n\n\n\n<li>> 50: Untestbares System, sehr hohe Wahrscheinlichkeit eines Fehlers<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Hersteller sollten die zyklomatische Komplexit\u00e4t pro Komponente\u00a0bzw. Methode bestimmen, um die &#8222;Hotspots&#8220; zu identifizieren, an denen ein Refactoring besonders notwendig.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Regulatorischer Hintergrund<\/h2>\n\n\n\n<p>Eine gesetzliche Pflicht, die zyklomatische Komplexit\u00e4t zu bestimmen, gibt es nicht. Allerdings wird dieses Mc Cabe Ma\u00df oft als Stand der Technik bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei Medizinprodukten ist die Software-Norm IEC 62304 ma\u00dfgeblich. Sie verlangt in Kapitel 5.5.3, Akzeptanzkriterien f\u00fcr Software-Einheiten festzulegen und deren Einhaltung zu pr\u00fcfen. Eine M\u00f6glichkeit, solche Akzeptanzkriterien zu bestimmen, sind Software-Metriken. Die zyklomatische Komplexit\u00e4t bietet sich als eine sehr aussagekr\u00e4ftige Metrik an.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Die Festlegung, dass das McCabe Ma\u00df bestimmt werden muss, treffen die Hersteller entweder in einer \u00fcbergreifenden Verfahrensanweisung oder in einem produkt- bzw. projektspezifischen Entwicklungsplan.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"jig_defbox\"><div class=\"jig_defbox-definition\"><div class=\"jig_defbox-icon-wrapper\" style=\"fill:#919191\"><svg viewBox=\"0 0 48 48\" width=\"24\" height=\"24\" class=\"dashicons\" aria-hidden=\"true\"><g><path d=\"M20,19.5h16v-3H20V19.5z M20,25.5h16v-3H20V25.5z M20,31.5h10v-3H20V31.5z M14.1,20c0.6,0,1-0.2,1.4-0.6 c0.4-0.4,0.6-0.9,0.6-1.4s-0.2-1-0.6-1.4c-0.4-0.4-0.9-0.6-1.4-0.6c-0.6,0-1,0.2-1.4,0.6c-0.4,0.4-0.6,0.9-0.6,1.4 c0,0.6,0.2,1,0.6,1.4C13,19.9,13.5,20,14.1,20z M14.1,26c0.6,0,1-0.2,1.4-0.6c0.4-0.4,0.6-0.9,0.6-1.4c0-0.6-0.2-1-0.6-1.4 S14.6,22,14.1,22c-0.6,0-1,0.2-1.4,0.6s-0.6,0.9-0.6,1.4c0,0.6,0.2,1,0.6,1.4S13.5,26,14.1,26z M14.1,32c0.6,0,1-0.2,1.4-0.6 c0.4-0.4,0.6-0.9,0.6-1.4c0-0.6-0.2-1-0.6-1.4c-0.4-0.4-0.9-0.6-1.4-0.6c-0.6,0-1,0.2-1.4,0.6s-0.6,0.9-0.6,1.4 c0,0.6,0.2,1,0.6,1.4S13.5,32,14.1,32z M7,40c-1.7,0-3-1.4-3-3V11c0-0.8,0.3-1.5,0.9-2.1C5.5,8.3,6.2,8,7,8h34 c0.8,0,1.5,0.3,2.1,0.9C43.7,9.5,44,10.2,44,11v26c0,0.8-0.3,1.5-0.9,2.1C42.5,39.7,41.8,40,41,40L7,40z M7,37h34V11H7V37z M7,11\"><\/path><\/g><\/svg><\/div><span class=\"jig_defbox-header\" style=\"color:#919191\">Weiterf\u00fchrende Informationen<\/span><\/div>\n<p>Lesen Sie in dem <a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/iec-62304-medizinische-software\/entwicklungsplan-versus-entwicklungsprozessbeschreibung\/\">Fachartikel zu Verfahrensanweisungen versus Entwicklungspl\u00e4nen<\/a>, nach welchen Kriterien Sie Anforderungen auf die beiden Dokumententypen aufteilen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<p><span style=\"line-height: 1.5em;\">Die zyklomatische Komplexit\u00e4t ist nur eine von vielen Metriken. Aber alleine deren Aussage ist eine hilfreiche Heuristik, um \u00fcber die G\u00fcte einer Softwareentwicklung Bescheid zu wissen. Wenn dieses Metrik nicht bestimmt wird, ist das auch eine Aussage.<\/span><\/p>\n\n\n\n<div class=\"jig_defbox\"><div class=\"jig_defbox-definition\"><div class=\"jig_defbox-icon-wrapper\" style=\"fill:#919191\"><svg viewBox=\"0 0 50 50\" width=\"24\" height=\"24\" class=\"dashicons\" aria-hidden=\"true\"><rect width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><rect y=\"13.24\" width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><rect y=\"26.49\" width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><rect x=\"13.15\" y=\"13.24\" width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><rect x=\"13.15\" y=\"26.49\" width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><rect x=\"13.15\" y=\"39.73\" width=\"10.16\" height=\"10.27\"><\/rect><\/svg><\/div><span class=\"jig_defbox-header\" style=\"color:#919191\">Weiterf\u00fchrende Informationen<\/span><\/div>\n<p>Wie Sie Ihre <a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/blog\/iec-62304-medizinische-software\/software-einheiten-iec-62304\">Software-Einheiten<\/a> schnell und normenkonform entwickeln und verifizieren, erfahren Sie \u00fcbrigens im <a href=\"https:\/\/www.johner-institut.de\/seminare\/med-software.html\">Kompaktseminar \u201emedizinische Software\u201c<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<p>\u00c4nderungshistorie<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>2024-09-19: Artikel grundlegend \u00fcberarbeitet<\/li>\n\n\n\n<li>2015-09-14: Erste Version des Artikels erstellt<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die zyklomatische Komplexit\u00e4t ist eine Metrik im Software-Engineering, welche die Komplexit\u00e4t und damit die Fehlertr\u00e4chtigkeit und Wartbarkeit von Code zu bestimmen hilft. 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Als Auditor, als Mitglied eines Normen-Komitees, als Ausbilder benannter Stellen sowie als Autor mehrerer B\u00fccher und Leitf\u00e4den tr\u00e4gt der promovierte Physiker zur Weiterentwicklung der regulatorischen Landschaft bei. Davon zeugen auch Leitf\u00e4den, die er f\u00fcr die WHO und die Benannten Stellen entwickelt hat. Sein Unternehmen, das Johner Institut, unterst\u00fctzt Medizinproduktehersteller weltweit beim Aufbau von QM-Systemen, bei der Zulassung und Pr\u00fcfung ihrer Produkte sowie bei der digitalen Transformation regulatorischer Prozesse. Es bietet Weiterbildungen wie E-Learning und Seminare an und \u00fcbernimmt f\u00fcr Hersteller Prozesse wie die \u00dcberwachung der Regularien und der Produkte im Markt. Christian Johner lehrte an mehreren Universit\u00e4ten u.a. an der Hochschule Konstanz, der Universit\u00e4t St. Gallen, der Universit\u00e4t W\u00fcrzburg sowie der Stanford University v.a. 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