1. 概述
Java 中的数组一旦创建，其长度是不可变的。如果想“扩展”数组长度，实际上只能通过创建一个新的更长数组，并将旧数组内容复制进去来实现。
本文将介绍几种扩展 Java 数组长度的常见做法，包括使用 Arrays.copyOf、ArrayList、以及 System.arraycopy 等方法。虽然看起来有点基础，但实际使用中还是有些细节需要注意，特别是性能和类型处理方面。
2. 使用 Arrays.copyOf
这是最简单直接的一种方式，借助 Arrays.copyOf 方法可以快速完成数组扩容。
示例代码如下：
public Integer[] addElementUsingArraysCopyOf(Integer[] srcArray, int elementToAdd) {
Integer[] destArray = Arrays.copyOf(srcArray, srcArray.length + 1);
destArray[destArray.length - 1] = elementToAdd;
return destArray;
}
✅ 优点：代码简洁，语义清晰
❌ 注意点：
- 如果目标数组长度大于源数组，
Arrays.copyOf会自动填充默认值（如null、0、false）。 - 对于基本数据类型和包装类，填充值不同，需注意类型差异。
3. 使用 ArrayList
如果你更习惯使用集合类，也可以借助 ArrayList 来实现数组扩容。
步骤如下：
- 将原始数组转为
ArrayList - 添加新元素
- 再转回数组
代码如下：
public Integer[] addElementUsingArrayList(Integer[] srcArray, int elementToAdd) {
Integer[] destArray = new Integer[srcArray.length + 1];
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(Arrays.asList(srcArray));
arrayList.add(elementToAdd);
return arrayList.toArray(destArray);
}
✅ 优点：逻辑清晰，适合需要频繁增删的场景
❌ 注意点：
Arrays.asList()返回的是一个固定大小的List，不能直接扩容ArrayList.toArray()需要传入一个目标数组用于填充
4. 使用 System.arraycopy
这是最底层也是性能最好的方式，适合对性能有要求的场景。
示例代码如下：
public Integer[] addElementUsingSystemArrayCopy(Integer[] srcArray, int elementToAdd) {
Integer[] destArray = new Integer[srcArray.length + 1];
System.arraycopy(srcArray, 0, destArray, 0, srcArray.length);
destArray[destArray.length - 1] = elementToAdd;
return destArray;
}
✅ 优点：效率高，控制灵活
❌ 注意点：
- 参数顺序容易写错，注意是
src, srcPos, dest, destPos, length Arrays.copyOf实际上内部也是调用了System.arraycopy
5. 性能比较与建议
所有方法本质上都做了同一件事：创建新数组并复制内容。
⚠️ 因为数组是连续内存结构，扩容只能重新申请一块更大的内存空间，所以频繁扩容会带来性能损耗。
- ✅
System.arraycopy是最高效的，适合对性能敏感的场景 - ✅
ArrayList虽然封装好，但不适合频繁插入，可考虑用LinkedList - ❌ 不建议在循环中频繁使用数组扩容操作，应优先使用动态集合类如
ArrayList
6. 总结
虽然 Java 数组长度不可变，但我们可以通过创建新数组并复制内容的方式来“扩展”数组。常见的方法包括：
| 方法 | 适用场景 | 性能表现 | 灵活性 |
|---|---|---|---|
Arrays.copyOf |
快速扩容 | 中等 | 高 |
ArrayList |
需频繁增删元素 | 一般 | 高 |
System.arraycopy |
对性能要求高的场景 | 高 | 中等 |
根据实际需求选择合适的方法，才能写出既简洁又高效的代码。数组扩容虽然简单，但背后的内存操作和性能考量不容忽视。
完整示例代码已托管在 GitHub 上，欢迎 clone 参考。