Какая структура данных обеспечит наибольшую скорость работы с паттерном Command, и чем можно заменить данный паттерн?

Для паттерна Command часто используют структуры данных, обеспечивающие быстрый доступ по ключу или возможность сохранения порядка выполнения.

• HashMap<String, Command>: Обеспечивает быстрый доступ к командам по их строковым именам.

  // Интерфейс команды
  interface Command {
      void execute();
  }
  
  // Реализация команды
  class LightOnCommand implements Command {
      Light light;
  
      public LightOnCommand(Light light) {
          this.light = light;
      }
  
      @Override
      public void execute() {
          light.on();
      }
  }
  
  // Маппинг команд
  Map<String, Command> commands = new HashMap<>();
  commands.put("LightOn", new LightOnCommand(new Light()));
  
  // Выполнение команды по имени
  Command command = commands.get("LightOn");
  if (command != null) {
      command.execute();
  }
  

• LinkedList<Command>: Может использоваться для организации очереди команд, позволяя легко добавлять и выполнять команды в порядке их добавления.

  // Интерфейс команды
  interface Command {
      void execute();
  }
  
  // Очередь команд
  Queue<Command> commandQueue = new LinkedList<>();
  commandQueue.add(new LightOnCommand(new Light()));
  commandQueue.add(new LightOffCommand(new Light()));
  
  // Выполнение команд из очереди
  while (!commandQueue.isEmpty()) {
      commandQueue.poll().execute();
  }
  

Наибольшую скорость работы с паттерном Command при доступе по имени команды обеспечит HashMap (в среднем O(1) для get и put). Если важен порядок выполнения или требуется возможность отмены, подойдет LinkedList (используя его как стек или очередь).

Заменой паттерна Command в определенных сценариях могут выступать:

• Простые вызовы методов: Если логика выполнения команды тривиальна и не требует абстракции, отдельного класса для команды не требуется.

• Использование функциональных интерфейсов (Java 8+): Вместо создания отдельного класса для каждой команды можно использовать лямбда-выражения или ссылки на методы для представления команд.

  // Использование функционального интерфейса
  @FunctionalInterface
  interface Executable {
      void run();
  }
  
  // Сохранение команд в мапе с использованием лямбда
  Map<String, Executable> commands = new HashMap<>();
  commands.put("PrintMessage", () -> System.out.println("Hello from lambda!"));
  
  // Выполнение команды
  Executable command = commands.get("PrintMessage");
  if (command != null) {
      command.run();
  }
  

  Это позволяет уменьшить количество boilerplate кода, но может усложнить реализацию отката операций.

• Использование флагов или параметров: В простых случаях, когда количество возможных действий ограничено, можно передавать флаги или параметры в один метод, который будет принимать решение о выполнении той или иной логики.

• Использование DSL (Domain Specific Language): Для сложных систем с большим количеством команд и их вариаций можно разработать предметно-ориентированный язык для описания и выполнения команд.