Affrontement des frameworks JavaScript en matière de performance : Benchmarks concrets pour les applications modernes

Dans le monde dynamique du développement web, le débat sur le framework JavaScript "le meilleur" est constant. Les développeurs défendent souvent leurs favoris, citant l'expérience développeur, la taille de l'écosystème ou la courbe d'apprentissage. Cependant, pour les utilisateurs finaux et les entreprises, une métrique surpasse souvent les autres : la performance. Une application rapide et réactive peut faire la différence entre une conversion et un rebond, entre le plaisir et la frustration de l'utilisateur.

Bien que les benchmarks synthétiques comme TodoMVC aient leur place, ils ne parviennent souvent pas à saisir les complexités d'une application web moderne. Ils testent des fonctionnalités isolées dans le vide, un scénario rarement rencontré en production. Cet article adopte une approche différente. Nous plongeons en profondeur dans un benchmark d'application concrète, en comparant les titans du monde front-end : React, Vue et Angular, ainsi que les challengers de nouvelle génération, Svelte et SolidJS. Notre objectif est d'aller au-delà des arguments théoriques et de fournir des données tangibles pour vous aider à prendre une décision éclairée pour votre prochain projet.

Pourquoi les benchmarks concrets sont importants

Avant de présenter les données, il est essentiel de comprendre la distinction entre les benchmarks synthétiques et concrets. Les tests synthétiques se concentrent souvent sur une seule tâche répétitive, telle que la création et la destruction de 1 000 éléments de liste de tâches. C'est excellent pour tester la résistance du moteur de rendu d'un framework, mais cela vous en dit peu sur :

• La performance de chargement initiale : À quelle vitesse l'application devient-elle utilisable pour un visiteur qui se connecte pour la première fois sur un réseau mobile ? Cela implique la taille du bundle, le temps d'analyse et la stratégie d'hydratation.
• La gestion complexe de l'état : Comment le framework gère-t-il les interactions entre plusieurs composants non liés qui partagent un état global ?
• L'intégration de la latence de l'API : Comment l'application se comporte-t-elle lorsqu'elle doit extraire des données, afficher des états de chargement, puis afficher les résultats ?
• La performance du routage : Avec quelle rapidité et fluidité un utilisateur peut-il naviguer entre différentes pages ou vues dans une application à page unique (SPA) ?

Un benchmark concret tente de simuler ces scénarios. En construisant une application identique et modérément complexe dans chaque framework, nous pouvons mesurer des métriques de performance qui ont un impact direct sur l'expérience utilisateur et, par conséquent, sur les objectifs commerciaux. Ces métriques sont étroitement liées aux Core Web Vitals (CWV) de Google, un ensemble de facteurs qui font désormais partie de son algorithme de classement de recherche. En bref, la performance n'est pas seulement une préoccupation technique ; c'est un impératif SEO et commercial.

Les concurrents : Un bref aperçu

Nous avons sélectionné cinq des frameworks les plus importants et les plus intéressants de l'écosystème actuel. Chacun a une philosophie et une architecture différentes, ce qui influence directement ses caractéristiques de performance.

React (v18)

Développé et maintenu par Meta, React est le leader incontesté du marché. Il a popularisé l'architecture basée sur les composants et le Virtual DOM (VDOM). Le VDOM agit comme une représentation en mémoire du DOM réel, ce qui permet à React de regrouper efficacement les mises à jour. Son écosystème massif et son vivier de talents en font un choix par défaut pour de nombreuses entreprises dans le monde entier.

Vue (v3)

Vue est souvent décrit comme un framework progressif. Il est connu pour sa courbe d'apprentissage accessible, son excellente documentation et sa flexibilité. Vue 3 a apporté des améliorations significatives en matière de performance grâce à un nouveau système de réactivité basé sur les Proxies JavaScript et à un compilateur qui peut optimiser fortement les modèles. Il utilise également un Virtual DOM, similaire à React.

Angular (v16)

Angular de Google est plus une plateforme qu'une bibliothèque. C'est un framework complet et orienté qui fournit des solutions pour tout, du routage à la gestion de l'état, dès le départ. Historiquement connu pour ses bundles de plus grande taille, les versions récentes avec le compilateur Ivy, l'élimination du code mort et l'introduction des signaux et des composants autonomes l'ont rendu beaucoup plus compétitif sur le front de la performance.

Svelte (v4)

Svelte adopte une approche radicale. C'est un compilateur qui s'exécute au moment de la compilation, convertissant vos composants Svelte en code JavaScript impératif hautement optimisé qui manipule directement le DOM. Cela signifie qu'il n'y a pas de Virtual DOM et presque pas de code d'exécution spécifique au framework dans votre bundle de production. La philosophie est de déplacer le travail du navigateur vers l'étape de compilation.

SolidJS (v1.7)

SolidJS est souvent en tête des classements de performance et gagne en popularité. Il utilise JSX, il est donc familier aux développeurs React, mais il n'utilise pas de Virtual DOM. Au lieu de cela, il utilise un système de réactivité à grain fin, un peu comme une feuille de calcul. Lorsqu'un élément de données change, seules les parties exactes du DOM qui en dépendent sont mises à jour, sans réexécuter les fonctions de composant entières. Il en résulte une précision chirurgicale et une vitesse incroyable.

L'application de benchmark : "Tableau de bord d'informations globales"

Pour tester ces frameworks, nous avons créé un exemple d'application appelée "Tableau de bord d'informations globales". Cette application est conçue pour être représentative de nombreux outils commerciaux basés sur les données. Elle comprend les fonctionnalités suivantes :

• Authentification : Un flux de connexion/déconnexion simulé.
• Page d'accueil du tableau de bord : Affiche plusieurs cartes récapitulatives et graphiques avec des données extraites d'une API simulée.
• Page de tableau de données volumineuses : Une page qui extrait et affiche un tableau avec 1 000 lignes et 10 colonnes de données.
• Fonctionnalités de tableau interactif : Tri, filtrage et sélection de lignes côté client.
• Vue détaillée : Routage côté client vers une page de détails pour une ligne sélectionnée dans le tableau.
• État global : Un état partagé pour l'utilisateur authentifié et un thème d'interface utilisateur (mode clair/sombre).

Cette configuration nous permet de tout mesurer, du chargement initial et du rendu des données de l'API à la réactivité des interactions complexes de l'interface utilisateur sur un ensemble de données volumineux.

Méthodologie : Comment nous avons mesuré la performance

La transparence et la cohérence sont primordiales pour une comparaison équitable. Voici notre configuration de test :

• Outils : Google Lighthouse (exécuté dans une fenêtre de navigation privée) et le profileur de performance Chrome DevTools.
• Environnement : Toutes les applications ont été créées pour la production et servies localement.
• Conditions de test : Pour simuler un utilisateur mobile réel, tous les tests ont été exécutés avec un ralentissement du processeur de 4x et une limitation du réseau Fast 3G. Cela évite que les résultats ne soient faussés par du matériel de développement haut de gamme.
• Métriques clés mesurées :
  • Taille initiale du bundle JS (compressé gzip) : La quantité de JavaScript que le navigateur doit télécharger, analyser et exécuter lors de la visite initiale.
  • First Contentful Paint (FCP) : Marque le moment où le premier élément de contenu DOM est affiché.
  • Largest Contentful Paint (LCP) : Mesure le moment où le plus grand élément de contenu visible dans la fenêtre d'affichage est affiché. Un Core Web Vital clé.
  • Time to Interactive (TTI) : Le temps qu'il faut pour que la page devienne entièrement interactive.
  • Total Blocking Time (TBT) : Mesure le temps total pendant lequel le thread principal a été bloqué, empêchant la saisie de l'utilisateur. Est directement corrélé avec le nouveau Core Web Vital INP (Interaction to Next Paint).
  • Utilisation de la mémoire : La taille du tas mesurée après le chargement initial et après plusieurs interactions.

Les résultats : Une comparaison directe

Avertissement : Ces résultats sont basés sur notre application de benchmark spécifique. Les chiffres sont illustratifs des caractéristiques de performance de chaque framework, mais l'architecture de votre propre application pourrait donner des résultats différents.

Tour 1 : Chargement initial et taille du bundle

Pour un nouvel utilisateur, la première impression est essentielle. Ce tour se concentre sur la rapidité avec laquelle l'application peut être téléchargée et rendue utilisable.

• Svelte : Gagnant. Avec un bundle JS compressé gzip de seulement ~9 KB, Svelte était le leader incontesté. Ses scores FCP et LCP étaient exceptionnels, car le navigateur avait très peu de code de framework à traiter. Le tableau de bord est apparu presque instantanément.
• SolidJS : Deuxième de près. La taille du bundle était légèrement plus grande à ~12 KB. La performance était presque identique à celle de Svelte, offrant une expérience de chargement initial extrêmement rapide.
• Vue : Performance solide. Le bundle de Vue est arrivé à un respectable ~35 KB. Ses optimisations de compilateur ont brillé, offrant un LCP et un TTI rapides et très compétitifs.
• React : Milieu du peloton. La combinaison de `react` et `react-dom` a entraîné un bundle de ~48 KB. Bien que pas lent en soi, le TTI était sensiblement plus long que les leaders en raison du travail de construction du VDOM et d'hydratation de l'application.
• Angular : Amélioré, mais toujours le plus grand. Le bundle d'Angular était le plus grand à ~65 KB. Bien qu'il s'agisse d'une amélioration massive par rapport aux anciennes versions, le coût initial d'analyse et de bootstrapping était toujours le plus élevé, ce qui a conduit au FCP et au LCP les plus lents de ce test.

Conclusion : Pour les projets où le temps de chargement initial est absolument critique (par exemple, les pages de destination de commerce électronique, les sites marketing), les frameworks basés sur le compilateur comme Svelte et Solid ont un avantage distinct et mesurable en raison de leur empreinte d'exécution minimale.

Tour 2 : Performance de l'exécution et de l'interaction

Une fois l'application chargée, comment est-ce de l'utiliser ? Nous avons testé cela en effectuant des opérations intensives sur notre tableau de données de 1 000 lignes : trier par une colonne et appliquer un filtre de texte qui a recherché toutes les cellules.

• SolidJS : Gagnant. La performance de Solid ici était phénoménale. Le tri et le filtrage étaient instantanés. Sa réactivité à grain fin signifiait que seuls les nœuds DOM qui devaient changer étaient touchés. Le TBT était incroyablement bas, indiquant une interface utilisateur non bloquante, même pendant un calcul intensif.
• Svelte : Excellente performance. Svelte était juste derrière Solid. Ses manipulations DOM compilées et directes se sont avérées extrêmement efficaces. L'expérience utilisateur était fluide et réactive, avec très peu de TBT.
• Vue : Très bonne performance. Le système de réactivité de Vue a géré les mises à jour efficacement. Il y avait un très léger délai, presque imperceptible, sur le filtrage par rapport à Solid et Svelte, mais l'expérience globale était excellente et satisferait la grande majorité des cas d'utilisation.
• React : Bon, mais nécessite une optimisation. Dès le départ, l'implémentation de React a montré un décalage notable lors du filtrage du grand tableau. Le thread principal a été bloqué pendant une courte période, car le rendu du composant de 1 000 lignes était coûteux. Cela pouvait être résolu en appliquant manuellement des optimisations comme `React.memo` aux composants de ligne et `useMemo` pour la logique de filtrage. Avec l'optimisation, la performance est devenue bonne, mais cela a nécessité des efforts supplémentaires de la part du développeur.
• Angular : Bon, avec des nuances. Le mécanisme de détection des changements par défaut d'Angular a également eu du mal avec la tâche de filtrage, de la même manière que React. Cependant, le fait de déplacer le composant de tableau pour utiliser la stratégie de détection des changements `OnPush` a considérablement amélioré la performance, le rendant très réactif. La nouvelle fonctionnalité de signaux dans Angular le mettrait probablement au même niveau que les leaders.

Conclusion : Pour les applications hautement interactives et gourmandes en données, les architectures de Solid et Svelte offrent la meilleure performance de leur catégorie dès le départ. Les bibliothèques basées sur VDOM comme React et Vue sont parfaitement capables, mais peuvent exiger que les développeurs soient plus conscients des techniques d'optimisation de la performance à mesure que la complexité augmente.

Tour 3 : Utilisation de la mémoire

Bien que moins préoccupante sur les ordinateurs de bureau modernes, l'utilisation de la mémoire est toujours essentielle pour les appareils mobiles bas de gamme et les applications de longue durée afin d'éviter la lenteur et les plantages.

• Svelte & SolidJS : À égalité pour la première place avec la plus faible empreinte mémoire. Sans VDOM en mémoire et avec une exécution minimale, ils étaient légers et efficaces.
• Vue : A consommé légèrement plus de mémoire que les leaders, attribuable à son VDOM et à son système de réactivité, mais est resté très efficace.
• React : Avait une empreinte mémoire plus élevée en raison du VDOM et de la surcharge de l'architecture fibre.
• Angular : A enregistré l'utilisation de mémoire la plus élevée, une conséquence de sa structure de framework complète et de Zone.js pour la détection des changements.

Conclusion : Pour les applications ciblant les appareils à ressources limitées ou destinées à être ouvertes pendant de très longues sessions, la faible surcharge de mémoire de Svelte et Solid peut être un avantage significatif.

Au-delà des chiffres : Les facteurs qualitatifs

Les benchmarks de performance racontent une partie essentielle de l'histoire, mais pas toute l'histoire. Un choix de framework dépend également fortement de votre équipe, de la portée de votre projet et de vos objectifs à long terme.

Expérience développeur (DX) et courbe d'apprentissage

• Vue et Svelte sont souvent salués pour avoir la DX la plus agréable et les courbes d'apprentissage les plus douces. Leur syntaxe est intuitive et la documentation est de premier ordre.
• Le modèle JSX et basé sur les hooks de React est puissant, mais peut avoir une courbe d'apprentissage plus abrupte, en particulier autour de concepts tels que la mémoïsation et les dépendances d'effets.
• SolidJS est facile à apprendre syntaxiquement pour les développeurs React, mais nécessite un changement de modèle mental pour comprendre sa réactivité à grain fin.
• La nature orientée de Angular et sa dépendance à TypeScript et à des concepts tels que l'injection de dépendances présentent la courbe d'apprentissage la plus abrupte, mais cette structure peut imposer une cohérence dans les grandes équipes.

Écosystème et support de la communauté

• React est le leader incontesté ici. Vous pouvez trouver une bibliothèque, un outil ou un tutoriel pour pratiquement tous les problèmes que vous pourriez rencontrer. Cette communauté mondiale massive fournit un filet de sécurité incroyable.
• Vue et Angular ont également de très grands écosystèmes matures avec un fort soutien des entreprises et une richesse de bibliothèques et de ressources communautaires.
• Svelte et SolidJS ont des écosystèmes plus petits mais en croissance rapide. Bien que vous ne trouviez peut-être pas un composant préfabriqué pour chaque cas d'utilisation de niche, leurs communautés sont passionnées et très actives.

Conclusion : Quel framework vous convient le mieux ?

Après avoir analysé les données et pris en compte les facteurs qualitatifs, il est clair qu'il n'y a pas de framework "meilleur" unique. Le choix optimal dépend entièrement des priorités de votre projet.

Voici notre recommandation finale basée sur différents scénarios :

• Pour une performance de pointe absolue et des builds légers : Choisissez Svelte ou SolidJS. Si votre objectif principal est les temps de chargement les plus rapides possibles, l'interface utilisateur la plus réactive et la taille de bundle la plus petite possible (par exemple, les sites de commerce électronique, les applications web mobiles, les visualisations interactives), ces frameworks sont dans une classe à part. SolidJS obtient l'avantage pour la manipulation de données complexes et réactives, tandis que Svelte offre une expérience développeur légèrement plus simple et plus magique.
• Pour un écosystème massif et un vivier d'embauche : Choisissez React. Si votre projet a besoin d'accéder à la plus large gamme possible de bibliothèques, d'outils et de développeurs, React est le choix le plus sûr et le plus pragmatique. Sa performance est très bonne, et sa domination sur le marché du travail facilite l'évolution de votre équipe de développement partout dans le monde.
• Pour un équilibre entre performance et accessibilité : Choisissez Vue. Vue atteint un point idéal. Il offre une excellente performance qui est compétitive avec React, mais avec une expérience développeur que beaucoup trouvent plus intuitive et plus facile à apprendre. C'est un fantastique polyvalent pour les applications à petite et grande échelle.
• Pour les applications d'entreprise à grande échelle : Choisissez Angular. Si vous construisez une application complexe et durable avec une grande équipe de développeurs, la nature structurée et orientée d'Angular peut être un atout considérable. Il impose une cohérence et fournit une plateforme robuste et tout compris qui peut gérer la complexité au niveau de l'entreprise, et sa performance s'améliore continuellement.

Le monde des frameworks JavaScript évolue plus vite que jamais. La montée en puissance des compilateurs et l'abandon du Virtual DOM par des challengers comme Svelte et SolidJS font avancer tout l'écosystème. En fin de compte, les "guerres des frameworks" sont une bonne chose : elles mènent à l'innovation, à une meilleure performance et à des outils plus puissants pour les développeurs afin de construire la prochaine génération d'expériences web. Choisissez l'outil qui correspond le mieux aux contraintes et aux objectifs uniques de votre projet, et vous serez sur la bonne voie vers le succès.