JavaScript'i raamistike jõudluse võrdlus: reaalse maailma rakenduste etalonkatsed

Pidevalt arenevas veebiarenduse maastikus on õige JavaScript'i raamistiku valimine ülioluline otsus. Valik ei mõjuta mitte ainult arenduskiirust ja hooldatavust, vaid ka, ja sageli kriitiliselt, teie rakenduse jõudlust. See artikkel pakub põhjalikku jõudluse võrdlust kõige populaarsemate JavaScript'i raamistike vahel, analüüsides nende tugevusi, nõrkusi ja sobivust erinevat tüüpi projektidele. Süveneme reaalse maailma rakenduste etalonkatsetesse, et pakkuda andmepõhist perspektiivi, mis võimaldab teil teha oma järgmise projekti jaoks teadlikke valikuid.

JavaScript'i raamistiku jõudluse olulisuse mõistmine

Veebirakenduste jõudlus on otseselt seotud kasutajakogemusega. Kiire ja reageeriv rakendus toob kaasa suurema kasutajate kaasatuse, paremad SEO-positsioonid ja lõppkokkuvõttes suurema edu. Aeglased laadimisajad, venivad interaktsioonid ja ebatõhus renderdamine võivad kasutajaid eemale peletada. Seetõttu on erinevate JavaScript'i raamistike jõudlusomaduste hindamine ülimalt tähtis.

JavaScript'i raamistiku jõudlust mõjutavad mitmed tegurid:

• Paketi suurus: Brauseri poolt alla laaditud JavaScript'i failide suurus. Väiksemad paketid toovad kaasa kiiremad esialgsed laadimisajad.
• Renderdamise kiirus: Aeg, mis kulub raamistikul kasutajaliidese uuendamiseks vastusena andmemuutustele või kasutaja interaktsioonidele.
• Mälukasutus: Mälu hulk, mida raamistik tarbib, mõjutades jõudlust eriti piiratud ressurssidega seadmetes.
• DOM-i manipuleerimine: Tõhusus, millega raamistik suhtleb dokumendi objektimudeliga (DOM).
• Raamistiku lisakoormus: Raamistiku enda omane arvutuslik kulu.

See analüüs uurib kõiki neid valdkondi, et pakkuda terviklikku pilti jõudlusest.

Vaatluse all olevad raamistikud

Keskendume oma jõudluse võrdluses järgmistele populaarsetele JavaScript'i raamistikele:

• React: Facebooki (Meta) poolt arendatud ja hooldatud React on komponentidel põhinev teek kasutajaliideste ehitamiseks. See on tuntud oma virtuaalse DOM-i poolest, mis võimaldab tõhusaid uuendusi.
• Angular: Google'i poolt arendatud ja hooldatud Angular on kõikehõlmav raamistik, mis kasutab TypeScripti ja pakub struktureeritud lähenemist keerukate veebirakenduste ehitamiseks.
• Vue.js: Progressiivne raamistik, mis on tuntud oma paindlikkuse ja kasutusmugavuse poolest. See kogub populaarsust tänu oma leebale õppimiskõverale ja jõudlusele.
• Svelte: Kompilaator, mis muudab koodi ehitamise ajal kõrgelt optimeeritud vanilje JavaScriptiks. Selle eesmärk on saavutada erakordne jõudlus, välistades vajaduse virtuaalse DOM-i järele.

Etalonkatsete metoodika ja tööriistad

Õiglase ja usaldusväärse võrdluse tagamiseks kasutame järgmist etalonkatsete metoodikat:

• Reaalse maailma rakenduste etalonkatsed: Analüüsime raamistike jõudlust, kasutades etalonkatseid, mis simuleerivad reaalse maailma rakenduste stsenaariume. See hõlmab ülesandeid nagu:
• Suure nimekirja renderdamine (nt tootekataloogide kuvamine).
• Kasutaja interaktsioonide käsitlemine (nt andmete filtreerimine, sortimine ja otsimine).
• Kasutajaliidese uuendamine sagedaste andmemuutustega (nt reaalajas andmevood).
• Esialgse laadimisaja analüüs
• Tööriistad: Kasutame jõudluse mõõtmiseks tööstusstandardi tööriistu, sealhulgas:
• WebPageTest: Tasuta avatud lähtekoodiga tööriist veebisaitide jõudluse mõõtmiseks ja analüüsimiseks, pakkudes üksikasjalikku teavet laadimisaegade, renderdamise mõõdikute ja muu kohta.
• Lighthouse: Avatud lähtekoodiga automatiseeritud tööriist veebirakenduste jõudluse, kvaliteedi ja korrektsuse parandamiseks. See viib läbi auditeid jõudluse, ligipääsetavuse, progressiivsete veebirakenduste, SEO ja muu kohta.
• Chrome DevTools Performance vahekaart: Võimaldab põhjalikku jõudluse analüüsi, sealhulgas protsessori kasutust, mälueraldust ja renderdamise statistikat.
• Kohandatud etalonkatsete skriptid: Loome kohandatud etalonkatsete skripte, kasutades teeke nagu benchmark.js, et mõõta spetsiifilisi jõudlusaspekte kontrollitud keskkonnas.
• Kontrollitud keskkond: Etalonkatsed viiakse läbi järjepideval riist- ja tarkvarakonfiguratsioonil, et minimeerida väliseid muutujaid. See hõlmab identseid brausereid, võrgutingimusi (simuleeritud) ja operatsioonisüsteeme. Tagame ka, et JavaScripti mootor on sihtbrauseri jaoks optimeeritud.

Märkus: Konkreetsed tulemused varieeruvad sõltuvalt teguritest nagu rakenduse keerukus, kasutatud optimeerimistehnikad ning lõppkasutaja riistvara ja võrguühendus. Seetõttu tuleks tulemusi tõlgendada suunistena, mitte absoluutsete väärtustena.

Jõudluse võrdlus: peamised järeldused

Jõudluse võrdlus esitatakse järgmistes peamistes valdkondades:

1. Paketi suurus ja esialgne laadimisaeg

Väiksemad paketi suurused on üldiselt seotud kiiremate esialgsete laadimisaegadega. Uurime iga raamistiku minimeeritud ja gzipitud paketi suurusi ning nende mõju esialgsetele renderdamisaegadele. Kasutame selle baasvõrdluse jaoks lihtsat "Hello World" rakendust.

• React: Tavaliselt on paketi suurus suurem kui Vue.js-il või Svelte'il, eriti arvestades vajadust React DOM-i ja muude seotud teekide järele. Esialgsed laadimisajad võivad olla Svelte'iga võrreldes aeglasemad, kuid koodi jaotamise ja laisa laadimise kasutamine võib seda probleemi leevendada.
• Angular: Oma laiaulatuslikkuse ja TypeScripti tõttu on Angulari rakendustel tavaliselt suuremad paketi suurused kui Reactil või Vue.js-il, kuigi viimastes versioonides on tehtud olulisi parandusi.
• Vue.js: Vue.js pakub head tasakaalu, tulemuseks on sageli väiksemad paketi suurused kui Reactil või Angularil, mis viib kiiremate esialgsete laadimisaegadeni.
• Svelte: Kuna Svelte kompileerib koodi ehitamise ajal, on tulemuseks olev paketi suurus sageli neljast raamistikust väikseim, mis tagab väga kiired esialgsed laadimisajad.

Näide: Kaaluge e-kaubanduse rakendust. Toodete nimekirjade väiksem esialgne paketi suurus on kasutaja tähelepanu kiireks püüdmiseks ülioluline. Kui Jaapanis asuv kasutaja seisab silmitsi aeglasemalt laadiva saidiga, võib see tähendada kaotatud potentsiaalset müüki. Sama kontseptsioon kehtiks ka kasutaja kohta Brasiilias või Kanadas. Iga sekund loeb, globaalselt!

2. Renderdamise jõudlus

Renderdamise jõudlus mõõdab, kui kiiresti raamistik uuendab kasutajaliidest vastusena andmemuutustele või kasutaja interaktsioonidele. See hõlmab nii esialgset renderdamist kui ka uuesti renderdamist pärast uuendusi. Peamised mõõdikud on aeg esimese sisuka värvimiseni (TTFCP), aeg interaktiivsuseni (TTI) ja kaadrit sekundis (FPS).

• React: Virtuaalne DOM võimaldab tõhusat uuesti renderdamist, kuid jõudlus võib sõltuda komponendipuu keerukusest ja komponendi optimeerimistehnikate, nagu React.memo ja useMemo, tõhususest.
• Angular: Angulari muutuste tuvastamise mehhanismi saab optimeerida tehnikatega nagu OnPush muutuste tuvastamine, kuid suurtes ja keerukates rakendustes võib jõudlus kannatada, kui seda hoolikalt ei hallata.
• Vue.js: Vue.js-i reaktiivsussüsteem ja virtuaalne DOM muudavad selle üldiselt jõudlaks ning see pakub sageli head tasakaalu kiiruse ja arendusmugavuse vahel.
• Svelte: Svelte kompileerib koodi kõrgelt optimeeritud vanilje JavaScriptiks. See tulemuseks on väga kiired renderdamiskiirused, kuna see väldib virtuaalse DOM-i sobitamise käitusaegset lisakoormust. See muudab selle renderdamise jõudluses väga konkurentsivõimeliseks.

Näide: Reaalajas armatuurlaud, mis kuvab aktsiahindu. Nii Reacti kui ka Vue'd saab optimeerida sagedaste uuendustega tõhusalt toime tulema; siiski, Svelte'i arhitektuur muudab selle siin silmapaistvaks. Londonis asuva kasutaja jaoks võib aeglaselt uuenev armatuurlaud tähendada kasutamata jäänud kauplemisvõimalusi. Kõrge jõudlus on seega kriitilise tähtsusega.

3. Mälukasutus

Mälukasutus on veel üks oluline jõudluse aspekt. Suur mälutarve võib põhjustada jõudluse halvenemist, eriti mobiilseadmetes või piiratud ressurssidega keskkondades töötavates rakendustes. Mälujälje mõõtmine esialgse renderdamise, kasutaja interaktsioonide ja uuesti renderdamiste ajal on ülioluline.

• React: React võib mõnikord tarbida rohkem mälu võrreldes mõne teise raamistikuga, eriti rakendustes, mis käsitlevad suurt hulka andmeid.
• Angular: Angular võib oma funktsioonide ja keerukuse tõttu omada mõnikord suuremat mälujälge kui Vue või Svelte.
• Vue.js: Vue.js-il on üldiselt väiksem mälujälg kui Reactil ja Angularil.
• Svelte: Svelte'il on sageli kõige väiksem mälujälg tänu oma kompileerimisaegsele lähenemisele ja minimeeritud käitusaegsele lisakoormusele.

Näide: Kaaluge mobiilirakendust, mis peab kuvama keerulist kaarti riigist nagu India. Madal mälukasutus on hea kasutajakogemuse jaoks ülioluline ja hoiab ära rakenduse kokkujooksmise. Sarnased probleemid võivad mõjutada kasutajaid globaalselt, näiteks tihedates linnapiirkondades, kus kasutatakse madalama võimsusega seadmeid.

4. DOM-i manipuleerimine

Tõhus DOM-i manipuleerimine on kiireks renderdamiseks ja reageerimisvõimeks ülioluline. See, kuidas raamistik DOM-iga suhtleb, on peamine jõudluse määraja. Peame hindama, kuidas raamistikud käsitlevad DOM-elementide loomist, uuendamist ja kustutamist.

• React: React kasutab virtuaalset DOM-i uuenduste koondamiseks ja otseste DOM-i manipulatsioonide minimeerimiseks.
• Angular: Angulari muutuste tuvastamise mehhanism ja võime teha uuendusi suures DOM-is võivad mõjutada DOM-i manipuleerimise jõudlust.
• Vue.js: Vue.js kasutab virtuaalset DOM-i ja pakub ka optimeerimisi DOM-i uuendamise tõhususe parandamiseks.
• Svelte: Svelte väldib virtuaalset DOM-i täielikult. See teostab otseseid DOM-i manipulatsioone kompileerimise ajal, mille tulemuseks on optimeeritud uuendused.

Näide: Interaktiivsed rakendused, mis sõltuvad suuresti DOM-i manipuleerimisest, näiteks joonistusrakendused, võivad tõhusast DOM-i käsitlemisest oluliselt kasu saada. Nigeerias või Austraalias asuva kunstniku jaoks võib veniv rakendus mõjutada nende töövoo kvaliteeti.

5. Raamistiku lisakoormus

Raamistiku enda lisakoormus, st ressursid, mida see toimimiseks vajab (protsessor, mälu), mõjutab üldist jõudlust. See on sageli seotud raamistiku sisemise keerukuse ja arhitektuuriga. Raamistiku protsessori ja mälukasutuse mõõtmine rakenduse töötamise ajal on hädavajalik.

• React: Raamistiku lisakoormus on mõõdukas. Reacti virtuaalne DOM nõuab uuenduste sobitamiseks teatud taset ressursse.
• Angular: Angularil on oma funktsioonide ja disaini tõttu suurem raamistiku lisakoormus.
• Vue.js: Vue.js-il on suhteliselt madal raamistiku lisakoormus.
• Svelte: Kuna Svelte kompileerub vanilje JavaScriptiks, on sellel minimaalne raamistiku lisakoormus.

Näide: Kõrge lisakoormus on negatiivne tegur madala võimsusega seadmetele rakenduste juurutamisel, mida kasutatakse sagedamini areneva majandusega riikides, näiteks Kagu-Aasias või Lõuna-Ameerikas. Rakendus võib töötada aeglaselt.

Võrdlustabel

Järgmine tabel võtab kokku iga raamistiku jõudlusomadused. Väärtused põhinevad tüüpilistel tulemustel; tegelik jõudlus võib varieeruda sõltuvalt rakenduse spetsiifikast.

Tunnus	React	Angular	Vue.js	Svelte
Paketi suurus (Mida väiksem, seda parem)	Keskmine-Suur	Suur	Keskmine-Väike	Väikseim
Esialgne laadimisaeg (Mida kiirem, seda parem)	Keskmine	Aeglaseim	Kiire	Kiireim
Renderdamise kiirus (Mida kiirem, seda parem)	Hea	Hea	Väga hea	Suurepärane
Mälukasutus (Mida madalam, seda parem)	Keskmine-Kõrge	Kõrge	Keskmine	Madalaim
DOM-i manipuleerimine (Mida kiirem, seda parem)	Tõhus (virtuaalne DOM)	Tõhus (optimeerimistega)	Tõhus (virtuaalne DOM)	Väga tõhus (otsene DOM)
Raamistiku lisakoormus (Mida madalam, seda parem)	Mõõdukas	Kõrge	Madal	Väga madal

Reaalse maailma rakenduste näited ja etalonkatsed

Reaalse maailma jõudluserinevuste illustreerimiseks kaaluge järgmisi rakenduste näiteid hüpoteetiliste etalonkatsete tulemustega:

Näide 1: E-kaubanduse tootenimekirja leht

Stsenaarium: Suure tootekataloogi kuvamine koos filtreerimise, sortimise ja lehitsemisega. Kasutajad asuvad üle maailma, muutuva internetiühendusega.

• Etalonkatse: 1000 tootenimekirja laadimisaeg.
• Tulemused (hüpoteetilised):
• React: Laadimisaeg: 1,8 sekundit
• Angular: Laadimisaeg: 2,5 sekundit
• Vue.js: Laadimisaeg: 1,5 sekundit
• Svelte: Laadimisaeg: 1,2 sekundit
• Järeldus: Svelte'i kiirem esialgne laadimisaeg ja renderdamiskiirus tähendaks paremat kasutajakogemust, eriti aeglasema internetiühendusega piirkondades. India või Argentina maapiirkonnas asuv kasutaja võib Svelte'i jõudlusest kasu saada.

Näide 2: Reaalajas andmete armatuurlaud

Stsenaarium: Finantsarmatuurlaud, mis kuvab reaalajas aktsiahindu, mida uuendatakse sageli. Kasutajad asuvad erinevates globaalsetes finantskeskustes.

• Etalonkatse: Jõudlus 1000 andmepunkti uuendamisel sekundis.
• Tulemused (hüpoteetilised):
• React: FPS: 55
• Angular: FPS: 48
• Vue.js: FPS: 60
• Svelte: FPS: 65
• Järeldus: Svelte'i kõrgem kaadrisagedus pakub parimat jõudlust, tagades sujuvad uuendused. Tokyos või New Yorgis asuv kaupleja hindaks rakenduse reageerimisvõimet heitlike turgude jälgimisel.

Näide 3: Interaktiivne kaardirakendus

Stsenaarium: Interaktiivne kaardirakendus geograafilise teabe kuvamiseks funktsioonidega nagu suumimine, panoraamimine ja kohandatud ülekattekihid. Kasutajad asuvad üle maailma.

• Etalonkatse: Suurel kaardialal panoraamimise ja sisse-välja suumimise jõudlus.
• Tulemused (hüpoteetilised):
• React: Mälukasutus: 200 MB
• Angular: Mälukasutus: 250 MB
• Vue.js: Mälukasutus: 180 MB
• Svelte: Mälukasutus: 150 MB
• Järeldus: Svelte'i madalam mälutarve teeb sellest hea valiku mobiilseadmetele ja piiratud ressurssidega kasutajatele.

Raamistiku jõudluse kaalutlused

Raamistiku jõudluse kaalumisel pidage meeles järgmisi tegureid:

• Optimeerimistehnikad: Kõiki raamistikke saab optimeerida hoolikate kodeerimistavade abil, nagu koodi jaotamine, laisk laadimine ja komponentide memoiseerimine.
• Projekti keerukus: Raamistiku valik peaks vastama projekti keerukusele. Suurte ja keerukate rakenduste puhul võib Angulari struktureeritud lähenemine olla eelis, isegi jõudluskaalutlusi arvestades.
• Meeskonna asjatundlikkus: Arvestage arendusmeeskonna tuttavust iga raamistikuga. Kogenematute arendajate tõttu vähenevad jõudluse kasud.
• Kolmandate osapoolte teegid: Kolmandate osapoolte teekide kasutamine võib jõudlust oluliselt mõjutada. Valige optimeeritud ja hästi hooldatud teegid.
• Brauseri ühilduvus: Arvestage brauseri ühilduvuse nõuetega. Vanemad brauserid võivad esitada jõudlusprobleeme, millega tuleb tegeleda.

Praktilised nõuanded arendajatele

Siin on mõned praktilised näpunäited arendajatele, kes soovivad optimeerida JavaScript'i raamistiku jõudlust:

• Koodi jaotamine: Rakendage koodi jaotamist, et laadida ainult vajalik kood iga rakenduse osa jaoks, parandades esialgseid laadimisaegu. See on eriti oluline Angulari rakenduste puhul.
• Laisk laadimine: Kasutage piltide, komponentide ja muude ressursside laiska laadimist, et lükata nende laadimine edasi, kuni neid vaja läheb.
• Komponentide optimeerimine: Kasutage tehnikaid nagu memoiseerimine (React, Vue), OnPush muutuste tuvastamine (Angular) ja komponentide optimeerimine, et vähendada tarbetuid uuesti renderdamisi.
• Profileerimisvahendid: Kasutage regulaarselt brauseri arendaja tööriistu (Chrome DevTools, Firefox Developer Tools), et tuvastada jõudluse kitsaskohad.
• Minimeerige DOM-i manipulatsioone: Vähendage otseseid DOM-i manipulatsioone ja kasutage raamistiku pakutavaid tõhusaid andmete sidumise tehnikaid.
• Paketi optimeerimine: Kasutage ehitustööriistu ja tehnikaid nagu puude raputamine (tree-shaking) ja minimeerimine, et vähendada JavaScript'i pakettide suurust.
• Valige optimeeritud teegid: Valige kolmandate osapoolte teegid, mis on optimeeritud jõudluse jaoks. Vältige suuri, optimeerimata teeke, kui võimalik.
• Testige regulaarselt: Viige jõudlusteste läbi kogu arendusprotsessi vältel, mitte ainult lõpus.

Kokkuvõte

JavaScript'i raamistiku valik mõjutab oluliselt rakenduse jõudlust. Kuigi igal raamistikul on oma tugevused, paistab Svelte sageli silma paketi suuruse ja renderdamiskiiruse poolest. React ja Vue.js pakuvad head jõudlust ja paindlikkust, samas kui Angular pakub struktureeritud lähenemist, kuigi sageli suurema jalajäljega. Optimaalne valik sõltub konkreetsetest projektinõuetest, meeskonna asjatundlikkusest ja jõudluseesmärkidest. Neid jõudlusomadusi mõistes ja asjakohaseid optimeerimistehnikaid rakendades saavad arendajad luua suure jõudlusega ja kasutajasõbralikke veebirakendusi ülemaailmsele publikule.

Lõppkokkuvõttes on parim raamistik see, mis vastab teie projekti vajadustele, pakkudes samal ajal sujuvat ja jõudsat kasutajakogemust üle kogu maailma. Kaaluge kõigi esitatud võimaluste testimist, et teha kindlaks, mis teie jaoks kõige paremini töötab.