Что происходит внутри массива, когда его размер достигает предела, и почему он не увеличивается автоматически?

В Java массивы имеют фиксированный размер, который задаётся при их создании. Когда массив достигает своего предела (то есть заполнен полностью), он не может автоматически увеличиться, потому что массив — это непрерывный блок памяти с фиксированной длиной.

Если нужно увеличить размер, приходится создавать новый массив большего размера и копировать в него данные из старого. Это связано с тем, что память для массива выделяется статически, и изменить размер уже выделенного блока нельзя.

Например, класс ArrayList внутри использует массив, но при достижении предела он создаёт новый массив большего размера и копирует туда элементы, обеспечивая динамическое расширение. Сам же массив в Java не умеет этого делать автоматически.