JavaScript-kehysten suorituskykyvertailu: Tosielämän mittaukset moderneille sovelluksille

Verkkokehityksen dynaamisessa maailmassa väittely siitä, mikä JavaScript-kehys on "paras", on jatkuvaa. Kehittäjät puolustavat usein suosikkejaan vedoten kehittäjäkokemukseen, ekosysteemin kokoon tai oppimiskäyrään. Loppukäyttäjille ja yrityksille yksi mittari nousee kuitenkin usein muiden yläpuolelle: suorituskyky. Nopea, reagoiva sovellus voi olla ero konversion ja poistumisen, käyttäjän ilon ja turhautumisen välillä.

Vaikka synteettisillä mittauksilla, kuten TodoMVC:llä, on paikkansa, ne eivät usein onnistu kuvaamaan modernin verkkosovelluksen monimutkaisuutta. Ne testaavat eristettyjä ominaisuuksia tyhjiössä, tilanteessa, jota harvoin kohdataan tuotannossa. Tämä artikkeli omaksuu toisenlaisen lähestymistavan. Sukellamme syvälle tosielämän sovelluksen suorituskykymittaukseen, vertaillen front-end-maailman jättiläisiä – Reactia, Vueta ja Angularia – sekä uuden sukupolven haastajia, Svelteä ja SolidJS:ää. Tavoitteenamme on siirtyä teoreettisten argumenttien ulkopuolelle ja tarjota konkreettista dataa, joka auttaa sinua tekemään tietoon perustuvan päätöksen seuraavaa projektiasi varten.

Miksi tosielämän mittaukset ovat tärkeitä

Ennen kuin esitämme datan, on ratkaisevan tärkeää ymmärtää ero synteettisten ja tosielämän mittausten välillä. Synteettiset testit keskittyvät usein yhteen, toistuvaan tehtävään, kuten 1000 tehtävälistan kohteen luomiseen ja tuhoamiseen. Tämä on erinomaista kehyksen renderöintimoottorin stressitestaukseen, mutta kertoo vähän seuraavista asioista:

• Alkulatauksen suorituskyky: Kuinka nopeasti sovellus tulee käyttökelpoiseksi ensikertalaiselle vierailijalle mobiiliverkossa? Tähän liittyy paketin koko, jäsennysaika ja hydraatiostrategia.
• Monimutkainen tilanhallinta: Miten kehys käsittelee vuorovaikutuksia useiden, toisiinsa liittymättömien komponenttien välillä, jotka jakavat globaalin tilan?
• API-viiveen integrointi: Miltä sovellus tuntuu, kun sen on haettava dataa, näytettävä lataustiloja ja sitten renderöitävä tulokset?
• Reitityksen suorituskyky: Kuinka nopeasti ja sujuvasti käyttäjä voi navigoida eri sivujen tai näkymien välillä yhden sivun sovelluksessa (SPA)?

Tosielämän mittaus yrittää simuloida näitä skenaarioita. Rakentamalla identtisen, kohtalaisen monimutkaisen sovelluksen kullakin kehyksellä voimme mitata suorituskykymittareita, jotka vaikuttavat suoraan käyttäjäkokemukseen ja sitä kautta liiketoiminnan tavoitteisiin. Nämä mittarit ovat tiiviisti sidoksissa Googlen Core Web Vitals (CWV) -arvoihin, jotka ovat nyt osa sen hakusijoitusalgoritmia. Lyhyesti sanottuna, suorituskyky ei ole vain tekninen huolenaihe; se on SEO- ja liiketoiminnallinen välttämättömyys.

Kilpailijat: Lyhyt esittely

Olemme valinneet viisi tämän hetken merkittävintä ja mielenkiintoisinta kehystä ekosysteemissä. Jokaisella on erilainen filosofia ja arkkitehtuuri, mikä vaikuttaa suoraan niiden suorituskykyominaisuuksiin.

React (v18)

Metan kehittämä ja ylläpitämä React on kiistaton markkinajohtaja. Se teki suosituksi komponenttipohjaisen arkkitehtuurin ja virtuaalisen DOM:in (VDOM). VDOM toimii muistissa olevana esityksenä todellisesta DOM:sta, mikä antaa Reactille mahdollisuuden niputtaa päivityksiä tehokkaasti. Sen massiivinen ekosysteemi ja osaajien määrä tekevät siitä oletusvalinnan monille yrityksille maailmanlaajuisesti.

Vue (v3)

Vueta kuvaillaan usein progressiiviseksi kehykseksi. Se on tunnettu helposti lähestyttävästä oppimiskäyrästään, erinomaisesta dokumentaatiostaan ja joustavuudestaan. Vue 3 toi merkittäviä suorituskykyparannuksia uuden reaktiivisuusjärjestelmän myötä, joka perustuu JavaScript Proxies -olioihin, sekä kääntäjän, joka voi optimoida templaatteja voimakkaasti. Se käyttää myös virtuaalista DOM:ia, samoin kuin React.

Angular (v16)

Googlen Angular on enemmän alusta kuin kirjasto. Se on kattava, vahvasti ohjaileva kehys, joka tarjoaa valmiita ratkaisuja kaikkeen reitityksestä tilanhallintaan. Historiallisesti tunnettu suuremmista pakettiko'oistaan, mutta viimeisimmät versiot Ivy-kääntäjän, tree-shakingin sekä signaalien ja itsenäisten komponenttien käyttöönoton myötä ovat tehneet siitä paljon kilpailukykyisemmän suorituskyvyn saralla.

Svelte (v4)

Svelte omaksuu radikaalin lähestymistavan. Se on kääntäjä, joka ajetaan käännösvaiheessa ja joka muuntaa Svelte-komponenttisi erittäin optimoiduksi, imperatiiviseksi JavaScript-koodiksi, joka manipuloi suoraan DOM:ia. Tämä tarkoittaa, että tuotantopaketissasi ei ole virtuaalista DOM:ia eikä juuri lainkaan kehyksen omaa ajonaikaista koodia. Filosofiana on siirtää työ selaimelta käännösvaiheeseen.

SolidJS (v1.7)

SolidJS on usein suorituskykyvertailujen kärjessä ja kasvattaa suosiotaan merkittävästi. Se käyttää JSX:ää, joten se tuntuu tutulta React-kehittäjille, mutta se ei käytä virtuaalista DOM:ia. Sen sijaan se hyödyntää hienojakoista reaktiivisuusjärjestelmää, joka muistuttaa laskentataulukkoa. Kun datan osa muuttuu, vain ne tarkat DOM:n osat, jotka ovat siitä riippuvaisia, päivitetään ilman kokonaisten komponenttifunktioiden uudelleenajamista. Tämä johtaa kirurgiseen tarkkuuteen ja uskomattomaan nopeuteen.

Vertailusovellus: "Global Insight Dashboard"

Testataksemme näitä kehyksiä rakensimme esimerkkisovelluksen nimeltä "Global Insight Dashboard". Tämä sovellus on suunniteltu edustamaan monia dataohjattuja liiketoimintatyökaluja. Se sisältää seuraavat ominaisuudet:

• Autentikointi: Simuloitu sisään-/uloskirjautumisprosessi.
• Kojelaudan etusivu: Näyttää useita yhteenvetokortteja ja kaavioita, joiden data haetaan simuloidusta API:sta.
• Suuri datataulukko -sivu: Sivu, joka hakee ja renderöi taulukon, jossa on 1000 riviä ja 10 saraketta dataa.
• Interaktiiviset taulukko-ominaisuudet: Asiakaspuolen lajittelu, suodatus ja rivien valinta.
• Yksityiskohtanäkymä: Asiakaspuolen reititys yksityiskohtasivulle valitulle taulukon riville.
• Globaali tila: Jaettu tila autentikoidulle käyttäjälle ja käyttöliittymän teemalle (vaalea/tumma tila).

Tämä kokoonpano antaa meille mahdollisuuden mitata kaikkea alkulatauksesta ja API-datan renderöinnistä monimutkaisten käyttöliittymäinteraktioiden reagoivuuteen suurella datajoukolla.

Metodologia: Miten mittasimme suorituskykyä

Läpinäkyvyys ja johdonmukaisuus ovat ensisijaisen tärkeitä reilun vertailun kannalta. Tässä on testausasetelmamme:

• Työkalut: Google Lighthouse (ajettuna incognito-ikkunassa) ja Chrome DevTools Performance -profiileri.
• Ympäristö: Kaikki sovellukset käännettiin tuotantoversioiksi ja tarjoiltiin paikallisesti.
• Testiolosuhteet: Simuloidaksemme tosielämän mobiilikäyttäjää, kaikki testit ajettiin 4x CPU-hidastuksella ja Nopea 3G -verkkorajoituksella. Tämä estää tuloksia vääristymästä huippuluokan kehittäjälaitteiston vuoksi.
• Mitatut avainmittarit:
  • Alkuperäinen JS-paketin koko (gzipped): JavaScriptin määrä, jonka selaimen on ladattava, jäsennettävä ja suoritettava ensimmäisellä vierailulla.
  • First Contentful Paint (FCP): Merkitsee ajan, jolloin ensimmäinen DOM-sisällön osa renderöidään.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Mittaa, milloin suurin näkyvä sisältöelementti näkymässä renderöidään. Keskeinen Core Web Vital.
  • Time to Interactive (TTI): Aika, joka kuluu sivun täyteen interaktiivisuuteen.
  • Total Blocking Time (TBT): Mittaa kokonaisajan, jonka pääsäie oli estettynä, estäen käyttäjän syötteitä. Korreloi suoraan uuden INP (Interaction to Next Paint) Core Web Vital -mittarin kanssa.
  • Muistinkäyttö: Keon koko mitattuna alkulatauksen jälkeen ja useiden interaktioiden jälkeen.

Tulokset: Rinta rinnan -vertailu

Vastuuvapauslauseke: Nämä tulokset perustuvat meidän tiettyyn vertailusovellukseemme. Luvut kuvaavat kunkin kehyksen suorituskykyominaisuuksia, mutta oman sovelluksesi arkkitehtuuri voi tuottaa erilaisia tuloksia.

Kierros 1: Alkulataus ja paketin koko

Uudelle käyttäjälle ensivaikutelma on kaikki kaikessa. Tämä kierros keskittyy siihen, kuinka nopeasti sovellus voidaan ladata ja renderöidä käyttökelpoiseen tilaan.

• Svelte: Voittaja. Vain ~9 KB:n gzipped JS-paketillaan Svelte oli selvä johtaja. Sen FCP- ja LCP-pisteet olivat erinomaiset, koska selaimella oli hyvin vähän kehyskoodia käsiteltävänään. Kojelauta ilmestyi lähes välittömästi.
• SolidJS: Läheinen kakkonen. Paketin koko oli hieman suurempi, ~12 KB. Suorituskyky oli lähes identtinen Svelten kanssa, tarjoten erittäin nopean alkulatauskokemuksen.
• Vue: Vahva suorittaja. Vuen paketti oli kunnioitettavat ~35 KB. Sen kääntäjän optimoinnit loistivat, tuottaen nopean LCP:n ja TTI:n, jotka olivat erittäin kilpailukykyisiä.
• React: Keskikastia. `react`- ja `react-dom`-pakettien yhdistelmä johti ~48 KB:n pakettiin. Vaikka se ei ollut missään nimessä hidas, TTI oli huomattavasti pidempi kuin johtajilla VDOM:n rakentamisen ja sovelluksen hydraation vaatiman työn vuoksi.
• Angular: Parantunut, mutta yhä suurin. Angularin paketti oli suurin, ~65 KB. Vaikka tämä on valtava parannus vanhempiin versioihin verrattuna, alkuperäinen jäsennys- ja käynnistyskustannus oli silti korkein, mikä johti tämän testin hitaimpiin FCP- ja LCP-arvoihin.

Näkökulma: Projekteissa, joissa alkulatausaika on ehdottoman kriittinen (esim. verkkokaupan laskeutumissivut, markkinointisivustot), kääntäjäpohjaisilla kehyksillä kuten Sveltellä ja Solidilla on selkeä, mitattavissa oleva etu niiden minimaalisen ajonaikaisen jalanjäljen ansiosta.

Kierros 2: Ajonaikainen ja interaktioiden suorituskyky

Kun sovellus on ladattu, miltä sen käyttäminen tuntuu? Testasimme tätä suorittamalla intensiivisiä operaatioita 1000 rivin datataulukossamme: lajittelimme sarakkeen mukaan ja käytimme tekstisuodatinta, joka etsi kaikista soluista.

• SolidJS: Voittaja. Solidin suorituskyky tässä oli ilmiömäinen. Lajittelu ja suodatus tuntuivat välittömiltä. Sen hienojakoinen reaktiivisuus tarkoitti, että vain niitä DOM-solmuja, joiden piti muuttua, koskettiin. TBT oli uskomattoman alhainen, mikä viittaa estämättömään käyttöliittymään jopa raskaan laskennan aikana.
• Svelte: Erinomainen suorituskyky. Svelte oli heti Solidin perässä. Sen käännetyt, suorat DOM-manipulaatiot osoittautuivat erittäin tehokkaiksi. Käyttökokemus oli sujuva ja reagoiva, ja TBT oli hyvin pieni.
• Vue: Erittäin hyvä suorituskyky. Vuen reaktiivisuusjärjestelmä käsitteli päivitykset tehokkaasti. Suodatuksessa oli hyvin pieni, lähes huomaamaton viive verrattuna Solidiin ja Svelteen, mutta kokonaiskokemus oli erinomainen ja tyydyttäisi suurimman osan käyttötapauksista.
• React: Hyvä, mutta vaatii optimointia. Oletusasetuksilla React-toteutus osoitti huomattavaa viivettä suuren taulukon suodattamisessa. Pääsäie oli estettynä lyhyen aikaa, koska 1000 rivin komponentin uudelleenrenderöinti oli kallista. Tämä oli ratkaistavissa soveltamalla manuaalisesti optimointeja, kuten `React.memo` rivikomponenteille ja `useMemo` suodatuslogiikalle. Optimoinnin myötä suorituskyky parani hyväksi, mutta se vaati ylimääräistä kehittäjän vaivaa.
• Angular: Hyvä, vivahteilla. Angularin oletusmuutostentunnistusmekanismi kamppaili myös hieman suodatustehtävän kanssa, samoin kuin React. Taulukkokomponentin siirtäminen käyttämään `OnPush`-muutostentunnistusstrategiaa paransi kuitenkin suorituskykyä merkittävästi, tehden siitä erittäin reagoivan. Angularin uusi signaaliominaisuus toisi sen todennäköisesti samalle tasolle johtajien kanssa.

Näkökulma: Erittäin interaktiivisissa, dataintensiivisissä sovelluksissa Solidin ja Svelten arkkitehtuurit tarjoavat luokkansa parasta suorituskykyä oletusasetuksilla. VDOM-pohjaiset kirjastot kuten React ja Vue ovat täysin kykeneviä, mutta saattavat vaatia kehittäjiä olemaan tietoisempia suorituskyvyn optimointitekniikoista monimutkaisuuden kasvaessa.

Kierros 3: Muistinkäyttö

Vaikka muistinkäyttö on pienempi huolenaihe nykyaikaisilla pöytätietokoneilla, se on silti kriittistä heikkotehoisille mobiililaitteille ja pitkäkestoisille sovelluksille hitauden ja kaatumisten välttämiseksi.

• Svelte & SolidJS: Tasapelissä johdossa pienimmällä muistijalanjäljellä. Ilman VDOM:ia muistissa ja minimaalisella ajonaikaisella koodilla ne olivat kevyitä ja tehokkaita.
• Vue: Kulutti hieman enemmän muistia kuin johtajat, mikä johtui sen VDOM:sta ja reaktiivisuusjärjestelmästä, mutta pysyi erittäin tehokkaana.
• React: Oli suurempi muistijalanjälki VDOM:n ja fiber-arkkitehtuurin yleiskustannusten vuoksi.
• Angular: Kirjasi suurimman muistinkäytön, mikä on seurausta sen kattavasta kehysrakenteesta ja Zone.js:n käytöstä muutostentunnistukseen.

Näkökulma: Sovelluksille, jotka on suunnattu resurssirajoitteisille laitteille tai tarkoitettu pidettäväksi auki erittäin pitkiä aikoja, Svelten ja Solidin pienempi muistinkäyttö voi olla merkittävä etu.

Numeroiden takana: Laadulliset tekijät

Suorituskykymittaukset kertovat kriittisen osan tarinasta, mutta eivät koko tarinaa. Kehysvalinta riippuu myös vahvasti tiimistäsi, projektisi laajuudesta ja pitkän aikavälin tavoitteistasi.

Kehittäjäkokemus (DX) ja oppimiskäyrä

• Vueta ja Svelteä kehutaan usein miellyttävimmästä DX:stä ja lempeimmistä oppimiskäyristä. Niiden syntaksi on intuitiivinen ja dokumentaatio on huippuluokkaa.
• Reactin JSX ja hook-pohjainen malli ovat tehokkaita, mutta niillä voi olla jyrkempi oppimiskäyrä, erityisesti käsitteiden kuten memoisoinnin ja efektien riippuvuuksien osalta.
• SolidJS on syntaktisesti helppo omaksua React-kehittäjille, mutta vaatii ajattelutavan muutoksen sen hienojakoisen reaktiivisuuden ymmärtämiseksi.
• Angularin vahvasti ohjaileva luonne ja tukeutuminen TypeScriptiin ja käsitteisiin kuten riippuvuuksien injektointiin asettavat jyrkimmän oppimiskäyrän, mutta tämä rakenne voi pakottaa yhtenäisyyteen suurissa tiimeissä.

Ekosysteemi ja yhteisön tuki

• React on tässä vertaansa vailla oleva johtaja. Löydät kirjaston, työkalun tai opetusohjelman käytännössä mihin tahansa ongelmaan, jonka saatat kohdata. Tämä massiivinen globaali yhteisö tarjoaa uskomattoman turvaverkon.
• Vuella ja Angularilla on myös erittäin suuret, kypsät ekosysteemit vahvalla yritysten tuella ja runsaasti kirjastoja sekä yhteisön resursseja.
• Sveltellä ja SolidJS:llä on pienemmät mutta nopeasti kasvavat ekosysteemit. Vaikka et ehkä löydä valmista komponenttia jokaiseen erikoistarpeeseen, niiden yhteisöt ovat intohimoisia ja erittäin aktiivisia.

Johtopäätös: Mikä kehys sopii sinulle?

Datan analysoinnin ja laadullisten tekijöiden tarkastelun jälkeen on selvää, ettei ole olemassa yhtä ainoaa "parasta" kehystä. Optimaalinen valinta riippuu täysin projektisi prioriteeteista.

Tässä on lopullinen suosituksemme eri skenaarioiden perusteella:

• Absoluuttiseen huippusuorituskykyyn ja kevyisiin paketteihin: Valitse Svelte tai SolidJS. Jos päätavoitteesi on nopeimmat mahdolliset latausajat, reagoivin käyttöliittymä ja pienin mahdollinen pakettikoko (esim. verkkokauppasivustot, mobiililähtöiset verkkosovellukset, interaktiiviset visualisoinnit), nämä kehykset ovat omassa luokassaan. SolidJS on hieman parempi monimutkaisessa, reaktiivisessa datan manipuloinnissa, kun taas Svelte tarjoaa hieman yksinkertaisemman, "maagisemman" kehittäjäkokemuksen.
• Massiiviseen ekosysteemiin ja rekrytointimahdollisuuksiin: Valitse React. Jos projektisi tarvitsee pääsyn laajimpaan mahdolliseen kirjastojen, työkalujen ja kehittäjien valikoimaan, React on turvallisin ja pragmaattisin valinta. Sen suorituskyky on erittäin hyvä, ja sen hallitseva asema työmarkkinoilla tekee kehitystiimin skaalaamisesta helpompaa kaikkialla maailmassa.
• Suorituskyvyn ja lähestyttävyyden tasapainoon: Valitse Vue. Vue osuu kultaiseen keskitiehen. Se tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn, joka on kilpailukykyinen Reactin kanssa, mutta kehittäjäkokemuksella, jota monet pitävät intuitiivisempana ja helpommin opittavana. Se on fantastinen yleisvalinta pienistä suuriin sovelluksiin.
• Suuriin, yritystason sovelluksiin: Valitse Angular. Jos rakennat monimutkaista, pitkäikäistä sovellusta suurella kehittäjätiimillä, Angularin jäsennelty ja ohjaileva luonne voi olla valtava etu. Se pakottaa yhtenäisyyteen ja tarjoaa vankan, kaiken kattavan alustan, joka pystyy käsittelemään yritystason monimutkaisuutta, ja sen suorituskyky paranee jatkuvasti.

JavaScript-kehysten maailma kehittyy nopeammin kuin koskaan. Kääntäjien nousu ja siirtyminen pois virtuaalisesta DOM:sta haastajien, kuten Svelten ja SolidJS:n, toimesta vievät koko ekosysteemiä eteenpäin. Loppujen lopuksi "kehyssodat" ovat hyvä asia – ne johtavat innovaatioihin, parempaan suorituskykyyn ja tehokkaampiin työkaluihin, joilla kehittäjät voivat rakentaa seuraavan sukupolven verkkokokemuksia. Valitse työkalu, joka sopii parhaiten projektisi ainutlaatuisiin rajoitteisiin ja tavoitteisiin, ja olet hyvällä tiellä menestykseen.