c# - 在编译代码或外部文件中嵌入大量常量

Question

我正在开发需要访问元素周期表的科学软件。元素由一组具有一些只读属性(例如质量、丰度、原子序数等)的同位素组成。有 100 多种元素，如果算上同位素，则有超过 1000 种同位素。为了在运行时填充所有这些对象，我当前有一个 XML 文件(构建操作:内容)*，其中包含我在 Element 类的静态构造函数期间解析的所有元素数据:

public class Element {

    private static readonly Dictionary<string, Element> _elements;

    static Element()
    {
        _elements = new Dictionary<string, Element>();            
        LoadElements("Resources/Elements.xml");  // 461 KB file    
    }

    static LoadElements(string resource) {
         // code for construction of elements objects and population of the 
         // _elements dictionary.
    }      

    private Element(blah) { \\ instance constructor }

}

这可行，但是解析文件会产生开销，并且我在设计 Element 类时失去了一些灵活性。另一种方法是将每个同位素和元素硬编码到静态构造函数中。后者的优点是我可以为每个 Element 添加静态只读属性(一个有用的功能):

 public class Element {

    private static readonly Dictionary<string, Element> _elements;

    public static readonly Element Carbon = {get; private set;}
    public static readonly Element Hydrogen = {get; private set;}

    static Element()
    {
        _elements = new Dictionary<string, Element>();  

        Carbon = AddElement("Carbon", 6);  
        Carbon.AddIsotope(12, 12.0000000, 0.9893);
        Carbon.AddIsotope(13, 13.0033548378, 0.0107);

        Hydrogen = AddElement("Hydrogen", 1);
        //Repeat this pattern for all the elements...
    }

    static Element AddElement(string name, double atomicNumber) 
    {
          Element element = new Element(name, atomicNumber);
          _elements.Add(name, element);
          return element;
    }

    private Element(string name, double atomicNumber) {
         // Not Important, just setting readonly properties
    }

    private void AddIsotope(int massNumber, double mass, double abundance) {
         // Not Important;
    }

}

但是，这似乎需要包含在 class.cs 文件中的大量硬编码数据。所以我很困惑，一方面，在数据管理级别上，将基本数据存储在读入的外部文件中是有意义的。但另一方面，因为所有数据实际上都是一堆常量/静态只读对象，这种额外的解析工作似乎很及时，但没有成果，并且限制了 API 设计。创建所有这些对象的正确方法是什么？

*注意:如果客户端出于某种原因想要修改元素的值，则将“构建操作”设置为“内容”。这不是必需的，可以更改为嵌入式资源。

Answer 1

我会考虑将值放入嵌入式文件中，但可能具有元素的枚举。 (可能不是同位素，但提供了一种从元素中指定同位素的简单方法。)

这样:

• 您仍然可以拥有强类型 API，而不依赖于用户代码中的魔术字符串等
• 如果您确实愿意，以后仍然可以轻松更改数据(并且可能提供一种从外部源读取数据的方法)
• 您可能会更轻松地使用数据本身(作为 XML 文件而不是 C# 文件)

不用担心解析工作 - 鉴于您只需要执行一次，我发现很难相信它在性能方面会具有重要意义。