System.arraycopy在数组扩容与数据处理中的实战

System.arraycopy 不是扩容工具，而是高效搬运数据的底层引擎——这点必须一开始就讲清楚。真正实现数组扩容，靠的是把它嵌入一套可控流程：判断容量、分配新数组、搬运有效数据、更新引用，四步缺一不可。

扩容必须分步走，不能只靠 arraycopy

Ja va 数组长度固定，无法“就地变长”——这是个老生常谈的问题了。每次扩容本质是三件事：算新容量、new 新数组、用 arraycopy 搬数据。常见错误是把 arraycopy 当成“扩容方法”直接调用，结果只是复制了旧数据，没换引用，也没更新状态。

• 先检查是否需要扩容：if (size >= data.length) —— 注意，不是看数组的 length 是否够，而是看已存元素数 size 是否触顶。
• 新容量推荐公式：Math.max(size + 1, (int)(oldCapacity * 1.5))，既防小数组反复扩，也避大数组溢出。
• 创建新数组后，搬运长度必须传 size，不是 oldLength，更不是 newLength；否则末尾会混入 null 或 0，后续 get() 可能返回意外值。
• 搬运完必须执行 data = newData，否则引用仍指向旧数组，扩容等于白做。

插入和删除也靠 arraycopy 局部搬移

动态数组不止支持尾部追加。在中间位置插入或删除元素，同样依赖 arraycopy 的精准偏移能力——只需一次调用，不重建全量。

• 在 index 插入：先把 data[index ... size−1] 整体后移到 data[index+1 ... size]，再填新值。
• 在 index 删除：把 data[index+1 ... size−1] 前移到 data[index ... size−2]，最后 size--。
• 两次操作都只拷贝 移动段的长度，比如插入时拷贝 size − index 个元素，不是整个数组。
• 目标起始位置要对齐：插入时 destPos 是 index+1，删除时是 index，源起始位置对应调整。

封装成类才真正“平滑”，裸写容易出错

直接在业务代码里反复写 new + arraycopy，极易漏掉 size 更新、引用切换或长度误传。封装一个简单容器（如 IntArray），把扩容逻辑收口，才是工程实践的正解。

• 内部维护 int[] data 和 int size，length 表示容量，size 表示实际元素数，二者严格分离。
• add() 方法内自动触发扩容，使用者只管 add，不用关心何时扩、扩多少。
• 提供 ensureCapacity(int min) 接口，让调用方可预判规模，避免临界点性能抖动。
• 泛型场景下可用 Object[] 存储，get 时强转；或构造时传 Class，用 Array.newInstance 创建类型化数组。

日常开发优先用 Arrays.copyOf，除非有定制需求

Arrays.copyOf 是对 arraycopy 的安全封装，一行代码完成“新建 + 复制”，还自带空值防护、负长校验和类型推导，适合绝大多数场景——省心省力。

• 基本类型：int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, newLength)
• 引用类型：String[] newArr = Arrays.copyOf(original, newLength, String[].class)
• 底层仍是 arraycopy，但省去了手动创建目标数组、校验参数、处理异常等琐碎细节。
• 只有在需要精确控制拷贝起始位置、偏移量，或做局部迁移（如插入/删除）时，才直接调用 arraycopy。