在絕大多數JavaScript的實現中，數組是稀疏的，我們可以認為js的數組都是稀疏的（雖然ES標準并沒有這樣規定）。
稀疏數組是什么
稀疏數組與密集數組最大的不同，就是稀疏數組中可以有“孔”(hole)。孔是邏輯上存在于數組中，但物理上不存在與內存中的那些數組項。在那些僅有少部分項被使用的數組中，孔可以大大減少內存空間的浪費。比如，我們要表示一個長度為10000的數組，它的最后一個項是字符串'a'。如果按照密集數組的做法，我們需要開辟10000個項的空間，有9999個項的空間都被浪費了。而如果按照稀疏數組的做法，稀疏數組只需要記錄：“數組第10000個項的值為'a'”，這節省了很多內存空間。
JavaScript數組天生就是稀疏數組
js數組就是若干個下標（數字）與值之間的映射。從下標x到值y的映射表示：“數組第x個項的值為y”。這實際上就是上例中稀疏數組的記錄方法。
如上圖，如果你調用
new Array(3)，你得到的數組中只有一個屬性length，記錄了它的長度，但是沒有任何下標（數字）與值之間的映射。這是一個只有3個孔的數組。
如上圖，如果你繼續執行
a[1] = 'aaa'，那么實際上是在這個稀疏數組中增加了一條從1到"aaa"之間的映射。
如上圖，如果你繼續執行
a[10000]='bbb'，也只不過是又增加了一條從10000到"bbb"之間的映射而已。length自動變為了10001，這符合我們的直覺。不存在映射關系，但又處在數組長度范圍內的數組項，就是孔。此時，這個數組與長度為2的普通數組['aaa', 'bbb']，占用相同大小的內存空間。
JavaScript數組稀疏特性帶來的“怪異現象”
slice會復制孔
var arr = [ 'a', , 'b' ]
// ["a", undefined × 1, "b"]
arr.slice(1,2)
// [undefined × 1]
arr.slice()
// ["a", undefined × 1, "b"]
forEach、every會跳過孔（不對孔調用回調函數）
var arr = [ 'a', , 'b' ]
// ["a", undefined × 1, "b"]
arr.forEach(function (x, i) { console.log(i+'.'+x) })
// 0.a
// 2.b
arr.every(function (x) { return x.length === 1 })
// true
map不對孔調用回調函數，但是孔會保留
arr.map(function (x,i) { return i+'.'+x })
// [ '0.a', undefined × 1, '2.b' ]
filter不對孔調用回調函數，但是孔會被過濾掉
arr.filter(function (x) { return true })
// [ 'a', 'b' ]
join會將孔轉化為一個空字符串進行拼接，與undefined一樣
arr.join('-')
// 'a--b'
[ 'a', undefined, 'b' ].join('-')
// 'a--b'
而其他所有的數組方法會正常對待孔，就像數組中真的存在這個“空位”一樣：
var arr2 = arr.slice()
arr2.sort()
// [ 'a', 'b', undefined × 1 ]
初始化無孔數組的方法
因為數組中的孔會造成上述的那些“怪異現象”，所以我們有時希望初始化一個沒有孔的數組。
比如我們希望初始化[0,1,2]這樣的數組，但是我們無法通過new Array(3)與map方法得到：
var a1 = new Array(3)
// [undefined × 3]
a1.map(function (x, i) { return i })
// [undefined × 3]
// 因為map會跳過孔，所以實際上回調函數沒有被調用過
正確的方法：
var a2 = Array.apply(null, Array(3))
// [undefined, undefined, undefined]
a2.map(function (x, i) { return i })
// [0, 1, 2]
// map的回調函數執行了3次
[undefined × 3]和[undefined, undefined, undefined]，chrome控制臺用這兩種表示方式來區分孔和真正的undefined值！
從上面兩幅圖的對比可以看出，第一種方法沒有構造出映射，只創造出了3個孔。而第二種方法創建出了真正的“從下標到值之間的映射”，映射的值為undefined。因此map不會跳過這些數組項。
Array.apply(null, Array(n))的原理
為什么var a2 = Array.apply(null, Array(3))能創造出無孔的數組呢？
我們將一個含有3個孔的數組作為第二個參數傳遞給apply，apply將利用這個數組來決定調用Array()的參數。
因為apply將數組中的孔視為undefined，所以Array調用的參數實際上為Array(undefined, undefined, undefined)。
又因為通過Array(a,b,c)這種方法調用Array會返回[a,b,c]，所以Array(undefined, undefined, undefined)返回的是[undefined, undefined, undefined]。
參考資料
http://2ality.com/2012/06/dense-arrays.html
http://2ality.com/2013/07/array-iteration-holes.html
http://2ality.com/2013/11/initializing-arrays.html
http://2ality.com/2015/09/holes-arrays-es6.html
