Java数组优化：动态扩容与易操作的ArrayBox类

Java数组在日常开发中是基础且常见的数据结构，它提供了一种高效的方式来存储一组同类型的数据。然而，数组的一个主要局限性在于其长度是固定的，一旦创建后，便不能动态地改变。这在某些场景下可能会带来不便，比如需要频繁添加或删除元素时。本文档介绍了一个名为ArrayBox的自定义类，这个类作为数组的替代方案，旨在解决这些问题。 ArrayBox的设计思路是基于Java的面向对象编程，它作为一个“小容器”（类似ArrayList，但更为轻量级），提供了动态扩展容量的功能，允许用户在不预先指定固定大小的情况下存储和操作元素。类的主要组成部分包括： 1. 属性： - `elementData`: 存储元素的私有数组，其长度在创建时默认为10（可以通过构造函数指定），一旦设置，不会随意更改。 - `size`: 记录当前存储的元素个数，用于跟踪ArrayBox的实际容量。 2. 构造器： - 默认构造函数：创建一个新的ArrayBox实例，初始容量为10。 - 可选构造函数：接受用户指定的容量，以便在创建时预设更大的空间。 3. 方法： - `rangeCheck(index)`：检查提供的索引是否在有效范围内，防止越界访问。 - `ensureCapacityInternal(minCapacity)`：私有方法，用于在需要时调整数组容量，确保`elementData`始终有足够的空间容纳新元素。如果当前容量小于`minCapacity`，则会自动扩大容量。 通过这些方法，ArrayBox提供了以下几个操作： - 添加元素：使用`add(E element)`等方法，调用`ensureCapacityInternal`确保空间，然后将元素存入相应位置。 - 获取元素：通过索引访问，例如`getElement(int index)`，先进行范围检查再返回对应位置的元素。 - 查询元素个数：`size()`方法返回当前存储的元素数量。 - 遍历：类似于数组的遍历方式，使用`forEach(Consumer<? super E> action)`或自定义迭代器。 使用ArrayBox，开发者可以避免因数组长度固定导致的频繁内存分配和拷贝，尤其是在需要动态增长数据结构的场景下，提高了代码的灵活性和可维护性。ArrayBox可以作为一个实用的工具类，在需要动态数组功能的地方使用，简化了对数组的操作，提升了代码的可读性和扩展性。