Knihovny CSS-in-JS: Analýza výkonu Styled Components vs Emotion

Knihovny CSS-in-JS způsobily revoluci ve front-endovém vývoji tím, že umožnily vývojářům psát CSS přímo v jejich JavaScriptovém kódu. Tento přístup nabízí řadu výhod, včetně stylování na úrovni komponent, dynamických témat a zlepšené udržovatelnosti. Dvě z nejpopulárnějších knihoven CSS-in-JS jsou Styled Components a Emotion. Volba mezi nimi se často scvrkává na kompromis mezi funkcemi, vývojářským zážitkem a, co je klíčové, výkonem. Tento článek poskytuje podrobnou analýzu výkonu Styled Components a Emotion, která vám pomůže učinit informované rozhodnutí pro váš další projekt.

Co jsou knihovny CSS-in-JS?

Tradiční CSS zahrnuje psaní stylů do samostatných .css souborů a jejich propojení s HTML dokumenty. CSS-in-JS tento model obrací tím, že vkládá pravidla CSS přímo do JavaScriptových komponent. Tento přístup nabízí několik výhod:

• Izolace komponent: Styly jsou omezeny na jednotlivé komponenty, což zabraňuje konfliktům v názvech a nechtěným přepisům stylů.
• Dynamické stylování: Vlastnosti CSS lze dynamicky upravovat na základě props a stavu komponenty.
• Témata: Snadná správa a přepínání mezi různými tématy bez složitých konfigurací CSS preprocesorů.
• Kolokace: Styly jsou umístěny vedle logiky komponenty, což zlepšuje organizaci a udržovatelnost kódu.
• Zlepšený výkon (potenciálně): Optimalizací vkládání stylů může CSS-in-JS někdy překonat tradiční přístupy k CSS, zejména u složitých aplikací.

CSS-in-JS však také přináší potenciální režii výkonu kvůli zpracování a vkládání stylů za běhu. Právě zde se stávají klíčovými výkonnostní charakteristiky různých knihoven.

Styled Components

Styled Components, vytvořené Glenem Maddernem a Maxem Stoiberem, je jednou z nejrozšířenějších CSS-in-JS knihoven. Využívá tagované šablonové literály k psaní CSS pravidel přímo v JavaScriptu. Styled Components generuje unikátní názvy tříd pro styly každé komponenty, čímž zajišťuje izolaci a předchází konfliktům.

Klíčové vlastnosti Styled Components:

• Tagované šablonové literály: Pište CSS pomocí známé syntaxe CSS přímo v JavaScriptu.
• Automatické přidávání vendor prefixů: Automaticky přidává prefixy pro zajištění kompatibility napříč prohlížeči.
• Podpora témat: Poskytuje výkonné API pro správu stylů v celé aplikaci.
• CSS Prop: Umožňuje stylovat jakoukoli komponentu pomocí CSS prop, což poskytuje flexibilní způsob aplikace stylů.
• Renderování na straně serveru: Kompatibilní s renderováním na straně serveru pro lepší SEO a čas počátečního načtení.

Příklad Styled Components:

            
import styled from 'styled-components';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Emotion

Emotion je další populární CSS-in-JS knihovna, která se zaměřuje na výkon a flexibilitu. Nabízí různé přístupy ke stylování, včetně tagovaných šablonových literálů, objektových stylů a `css` prop. Cílem Emotion je poskytnout lehké a efektivní řešení pro stylování v Reactu a dalších JavaScriptových frameworcích.

Klíčové vlastnosti Emotion:

• Více přístupů ke stylování: Podporuje tagované šablonové literály, objektové styly a `css` prop.
• Automatické přidávání vendor prefixů: Podobně jako Styled Components automaticky přidává prefixy pro prohlížeče.
• Podpora témat: Poskytuje kontext pro témata pro správu stylů v celé aplikaci.
• CSS Prop: Umožňuje stylovat jakoukoli komponentu pomocí `css` prop.
• Renderování na straně serveru: Kompatibilní s renderováním na straně serveru.
• Skládání: Podporuje skládání stylů z různých zdrojů.

Příklad Emotion:

            
import styled from '@emotion/styled';
import { css } from '@emotion/react';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
      

        Styled with CSS prop
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Analýza výkonu: Styled Components vs Emotion

Výkon je kritickým faktorem při výběru CSS-in-JS knihovny, zejména u velkých a složitých aplikací. Výkon Styled Components a Emotion se může lišit v závislosti na konkrétním případu použití a architektuře aplikace. Tato část poskytuje podrobnou analýzu výkonu obou knihoven, pokrývající různé aspekty, jako je čas počátečního vykreslení, výkon při aktualizaci a velikost balíčku.

Metodika benchmarkingu

Pro provedení spravedlivého a komplexního porovnání výkonu potřebujeme konzistentní metodiku benchmarkingu. Zde je přehled klíčových aspektů:

• Realistické scénáře: Benchmarky by měly simulovat reálné scénáře aplikací, včetně vykreslování složitých komponent, dynamické aktualizace stylů a zpracování velkých datových sad. Zvažte scénáře relevantní pro různé typy aplikací: seznamy produktů v e-commerce, datové dashboardy, weby s velkým množstvím obsahu atd.
• Konzistentní prostředí: Zajistěte konzistentní testovací prostředí pro všechny benchmarky, včetně hardwaru, operačního systému a verzí prohlížeče. Použití nástrojů jako Docker může pomoci zaručit konzistenci.
• Vícenásobné spuštění: Spusťte každý benchmark několikrát, abyste zohlednili variace a snížili dopad odlehlých hodnot. Vypočítejte průměr a směrodatnou odchylku výsledků.
• Metriky výkonu: Měřte klíčové metriky výkonu, jako je čas počátečního vykreslení, čas aktualizace, využití paměti a velikost balíčku. Použijte vývojářské nástroje prohlížeče (např. záložku Performance v Chrome DevTools) a profilovací nástroje pro sběr přesných dat.
• Code Splitting: Vyhodnoťte dopad rozdělení kódu (code splitting) na výkon obou knihoven.
• Renderování na straně serveru: Zahrňte benchmarky pro renderování na straně serveru, abyste posoudili výkon obou knihoven v serverově renderovaném prostředí.

Klíčové metriky výkonu

• Čas počátečního vykreslení: Čas potřebný k vykreslení úvodní stránky nebo komponenty. Jedná se o klíčovou metriku pro uživatelský zážitek, protože přímo ovlivňuje vnímanou rychlost načítání aplikace.
• Čas aktualizace: Čas potřebný k aktualizaci stylů komponenty při změně jejích props nebo stavu. Tato metrika je důležitá pro interaktivní aplikace s častými aktualizacemi UI.
• Využití paměti: Množství paměti spotřebované aplikací během vykreslování a aktualizací. Vysoké využití paměti může vést k problémům s výkonem a pádům, zejména na zařízeních s nízkým výkonem.
• Velikost balíčku: Velikost JavaScriptového balíčku, který musí prohlížeč stáhnout. Menší velikosti balíčků vedou k rychlejšímu počátečnímu načtení a lepšímu výkonu na pomalých síťových připojeních.
• Rychlost vkládání CSS: Rychlost, s jakou jsou pravidla CSS vkládána do DOM. To může být úzkým hrdlem, zejména u komponent s mnoha styly.

Výsledky benchmarku: Čas počátečního vykreslení

Čas počátečního vykreslení je kritickou metrikou pro vnímaný výkon webové aplikace. Pomalejší časy počátečního vykreslení mohou vést ke špatnému uživatelskému zážitku, zejména na mobilních zařízeních nebo pomalých síťových připojeních.

Obecně platí, že Emotion má v mnoha scénářích tendenci mít mírně rychlejší čas počátečního vykreslení než Styled Components. To je často připisováno efektivnějšímu mechanismu vkládání stylů v Emotion.

Rozdíl v čase počátečního vykreslení však může být zanedbatelný pro malé až středně velké aplikace. Dopad se stává výraznějším s rostoucí složitostí aplikace, s více komponentami a styly k vykreslení.

Výsledky benchmarku: Čas aktualizace

Čas aktualizace je čas potřebný k opětovnému vykreslení komponenty, když se změní její props nebo stav. Toto je důležitá metrika pro interaktivní aplikace s častými aktualizacemi UI.

Emotion často vykazuje lepší výkon při aktualizaci než Styled Components. Optimalizované přepočítávání a vkládání stylů v Emotion přispívá k rychlejším aktualizacím.

Styled Components mohou někdy trpět výkonnostními problémy při aktualizaci stylů, které závisí na složitých výpočtech nebo změnách props. To však lze zmírnit použitím technik, jako je memoizace a shouldComponentUpdate.

Výsledky benchmarku: Velikost balíčku

Velikost balíčku je velikost JavaScriptového balíčku, který musí prohlížeč stáhnout. Menší velikosti balíčků vedou k rychlejším časům počátečního načtení a zlepšenému výkonu, zejména na pomalých síťových připojeních.

Emotion má typicky menší velikost balíčku než Styled Components. Je to proto, že Emotion má modulárnější architekturu, která umožňuje vývojářům importovat pouze funkce, které potřebují. Styled Components má naopak větší jádrovou knihovnu, která ve výchozím nastavení obsahuje více funkcí.

Rozdíl ve velikosti balíčku však nemusí být významný pro malé až středně velké aplikace. Dopad se stává znatelnějším s rostoucí složitostí aplikace, s více komponentami a závislostmi.

Výsledky benchmarku: Využití paměti

Využití paměti je množství paměti spotřebované aplikací během vykreslování a aktualizací. Vysoké využití paměti může vést k problémům s výkonem, pádům a pomalejšímu garbage collection, zejména na zařízeních s nízkým výkonem.

Obecně Emotion vykazuje mírně nižší využití paměti ve srovnání se Styled Components. To je způsobeno jeho efektivní správou paměti a technikami vkládání stylů.

Rozdíl ve využití paměti však nemusí být pro většinu aplikací hlavním problémem. Stává se kritičtějším pro aplikace se složitým UI, velkými datovými sadami nebo pro ty, které běží na zařízeních s omezenými zdroji.

Příklady z praxe a případové studie

Zatímco syntetické benchmarky poskytují cenné poznatky, je nezbytné zvážit příklady z reálného světa a případové studie, abychom pochopili, jak se Styled Components a Emotion chovají v reálných aplikacích. Zde je několik příkladů:

• E-commerce web: E-commerce web se složitými seznamy produktů a dynamickým filtrováním může těžit z rychlejšího počátečního vykreslení a výkonu při aktualizaci Emotion. Menší velikost balíčku může také zlepšit vnímanou rychlost načítání, zejména pro uživatele na mobilních zařízeních.
• Datový dashboard: Datový dashboard s aktualizacemi v reálném čase a interaktivními grafy může využít optimalizovaný výkon při aktualizaci Emotion k poskytnutí plynulejšího uživatelského zážitku.
• Web s velkým množstvím obsahu: Web s velkým množstvím obsahu, četnými komponentami a styly může těžit z menší velikosti balíčku a nižšího využití paměti Emotion.
• Podniková aplikace: Rozsáhlé podnikové aplikace často vyžadují robustní a škálovatelné řešení pro stylování. Obě knihovny, Styled Components i Emotion, mohou být vhodnou volbou, ale výkonnostní výhody Emotion se mohou stát znatelnějšími s rostoucí složitostí aplikace.

Několik společností se podělilo o své zkušenosti s používáním Styled Components a Emotion v produkci. Tyto případové studie často poskytují cenné poznatky o reálném výkonu a škálovatelnosti obou knihoven. Některé společnosti například hlásily významné zlepšení výkonu po migraci ze Styled Components na Emotion, zatímco jiné zjistily, že Styled Components je pro jejich specifické potřeby vhodnější volbou.

Optimalizace pro Styled Components

Ačkoli Emotion často překonává Styled Components v určitých scénářích, existuje několik optimalizačních technik, které lze použít ke zlepšení výkonu Styled Components:

• Použijte `shouldComponentUpdate` nebo `React.memo`: Zabraňte zbytečným překreslením implementací `shouldComponentUpdate` nebo použitím `React.memo` k memoizaci komponent, které není třeba aktualizovat.
• Vyhněte se inline stylům: Minimalizujte použití inline stylů, protože mohou obejít výhody CSS-in-JS a vést k problémům s výkonem.
• Používejte CSS proměnné: Využijte CSS proměnné ke sdílení běžných stylů napříč více komponentami, čímž se sníží množství CSS, které je třeba generovat a vkládat.
• Minimalizujte změny props: Snižte počet změn props, které spouštějí aktualizace stylů.
• Použijte pomocníka `attrs`: Pomocník `attrs` může předzpracovat props před jejich použitím ve stylech, což zlepšuje výkon snížením množství výpočtů potřebných během vykreslování.

Optimalizace pro Emotion

Podobně existují optimalizační techniky, které lze použít ke zlepšení výkonu Emotion:

• Používejte `css` prop s mírou: Ačkoli `css` prop poskytuje pohodlný způsob stylování komponent, jeho nadměrné používání může vést k problémům s výkonem. Zvažte použití styled components pro složitější scénáře stylování.
• Použijte hook `useMemo`: Memoizujte často používané styly, abyste zabránili zbytečnému přepočítávání.
• Optimalizujte proměnné tématu: Zajistěte, aby proměnné tématu byly optimalizovány pro výkon tím, že se vyhnete složitým výpočtům nebo náročným operacím.
• Používejte code splitting: Implementujte rozdělení kódu, abyste snížili počáteční velikost balíčku a zlepšili výkon načítání.

Faktory, které je třeba zvážit při výběru knihovny CSS-in-JS

Výkon je jen jedním z faktorů, které je třeba zvážit při výběru knihovny CSS-in-JS. Mezi další důležité aspekty patří:

• Vývojářský zážitek: Snadnost použití, křivka učení a celkový vývojářský zážitek jsou klíčovými faktory. Vyberte si knihovnu, která odpovídá dovednostem a preferencím vašeho týmu.
• Funkce: Vyhodnoťte funkce nabízené každou knihovnou, jako je podpora témat, kompatibilita s renderováním na straně serveru a integrace s CSS preprocesory.
• Podpora komunity: Zvažte velikost a aktivitu komunity, protože to může ovlivnit dostupnost dokumentace, tutoriálů a knihoven třetích stran.
• Požadavky projektu: Specifické požadavky vašeho projektu, jako jsou výkonnostní omezení, potřeby škálovatelnosti a integrace se stávajícími technologiemi, by také měly ovlivnit vaši volbu.
• Znalost v týmu: Stávající odbornost a znalost konkrétní knihovny ve vašem vývojovém týmu by měly mít při rozhodování velkou váhu. Přeškolování může být nákladné a časově náročné.
• Dlouhodobá udržovatelnost: Zvažte dlouhodobou udržovatelnost knihovny. Je aktivně udržována? Má stabilní API? Výběr dobře udržované knihovny snižuje riziko budoucích problémů s kompatibilitou.

Závěr

Jak Styled Components, tak Emotion jsou výkonné a všestranné CSS-in-JS knihovny, které nabízejí řadu výhod pro front-endový vývoj. Zatímco Emotion často vykazuje lepší výkon z hlediska času počátečního vykreslení, času aktualizace, velikosti balíčku a využití paměti, Styled Components zůstává populární volbou díky své snadnosti použití, rozsáhlé dokumentaci a velké komunitě. Nejlepší volba pro váš projekt závisí na vašich specifických požadavcích, výkonnostních omezeních a preferencích vývojářů.

Nakonec se doporučuje důkladné vyhodnocení obou knihoven, včetně benchmarkingu ve vašem vlastním aplikačním prostředí, před konečným rozhodnutím. Pečlivým zvážením výkonnostních charakteristik, funkcí a vývojářského zážitku Styled Components a Emotion si můžete vybrat CSS-in-JS knihovnu, která nejlépe vyhovuje potřebám vašeho projektu a přispívá k vysoce výkonné a udržovatelné webové aplikaci. Nebojte se experimentovat a iterovat, abyste našli nejlepší řešení pro váš konkrétní kontext. Scéna CSS-in-JS se neustále vyvíjí, takže být informován o nejnovějších optimalizacích výkonu a osvědčených postupech je klíčové pro budování efektivních a škálovatelných webových aplikací.