Sraz performansi JavaScript okvira: Benchmarkovi iz stvarnog svijeta za moderne aplikacije

U dinamičnom svijetu web razvoja, rasprava o tome koji je JavaScript okvir "najbolji" je stalna. Programeri često zagovaraju svoje favorite, navodeći iskustvo programera, veličinu ekosustava ili krivulju učenja. Međutim, za krajnje korisnike i tvrtke, jedna metrika se često izdiže iznad ostalih: performanse. Brza i responzivna aplikacija može biti razlika između konverzije i napuštanja stranice, između oduševljenja i frustracije korisnika.

Iako sintetički benchmarkovi poput TodoMVC imaju svoje mjesto, oni često ne uspijevaju obuhvatiti složenost moderne web aplikacije. Oni testiraju izolirane značajke u vakuumu, scenarij koji se rijetko susreće u produkciji. Ovaj članak ima drugačiji pristup. Duboko zaranjamo u benchmark stvarne aplikacije, uspoređujući titane front-end svijeta—React, Vue i Angular—zajedno s izazivačima nove generacije, Svelteom i SolidJS-om. Naš cilj je nadići teorijske argumente i pružiti opipljive podatke koji će vam pomoći da donesete informiranu odluku za svoj sljedeći projekt.

Zašto su stvarni benchmarkovi važni

Prije nego što predstavimo podatke, ključno je razumjeti razliku između sintetičkih i stvarnih benchmarkova. Sintetički testovi se često fokusiraju na jedan, ponavljajući zadatak, kao što je stvaranje i uništavanje 1000 stavki na to-do listi. To je izvrsno za stres-testiranje renderirajućeg mehanizma okvira, ali vam malo govori o:

• Performanse početnog učitavanja: Koliko brzo aplikacija postaje upotrebljiva za prvog posjetitelja na mobilnoj mreži? To uključuje veličinu paketa (bundle), vrijeme parsiranja i strategiju hidratacije.
• Upravljanje složenim stanjem: Kako se okvir nosi s interakcijama između više, nepovezanih komponenti koje dijele globalno stanje?
• Integracija latencije API-ja: Kakav je osjećaj koristiti aplikaciju kada mora dohvaćati podatke, prikazivati stanja učitavanja, a zatim renderirati rezultate?
• Performanse usmjeravanja (routing): Koliko brzo i glatko se korisnik može kretati između različitih stranica ili prikaza unutar jednostranične aplikacije (SPA)?

Stvarni benchmark pokušava simulirati ove scenarije. Izgradnjom identične, umjereno složene aplikacije u svakom okviru, možemo mjeriti metrike performansi koje izravno utječu na korisničko iskustvo i, posljedično, na poslovne ciljeve. Ove metrike su usko povezane s Googleovim Core Web Vitals (CWV), skupom faktora koji su sada dio njegovog algoritma za rangiranje u pretraživanju. Ukratko, performanse nisu samo tehnička briga; one su SEO i poslovni imperativ.

Natjecatelji: Kratak pregled

Odabrali smo pet najistaknutijih i najzanimljivijih okvira u današnjem ekosustavu. Svaki ima drugačiju filozofiju i arhitekturu, što izravno utječe na njegove karakteristike performansi.

React (v18)

Razvijen i održavan od strane tvrtke Meta, React je neosporni tržišni lider. Popularizirao je arhitekturu temeljenu na komponentama i Virtualni DOM (VDOM). VDOM djeluje kao reprezentacija stvarnog DOM-a u memoriji, omogućujući Reactu da učinkovito grupira ažuriranja. Njegov ogroman ekosustav i baza talenata čine ga zadanim izborom za mnoge tvrtke diljem svijeta.

Vue (v3)

Vue se često opisuje kao progresivni okvir. Poznat je po pristupačnoj krivulji učenja, izvrsnoj dokumentaciji i fleksibilnosti. Vue 3 je donio značajna poboljšanja performansi s novim sustavom reaktivnosti izgrađenim na JavaScript Proxiesima i kompajlerom koji može visoko optimizirati predloške. Također koristi Virtualni DOM, slično Reactu.

Angular (v16)

Googleov Angular je više platforma nego biblioteka. To je sveobuhvatan, "opinionated" okvir koji pruža rješenja za sve, od usmjeravanja do upravljanja stanjem, "out of the box". Povijesno poznat po većim veličinama paketa, novije verzije s Ivy kompajlerom, tree-shakingom i uvođenjem signala i samostalnih komponenti učinile su ga mnogo konkurentnijim na polju performansi.

Svelte (v4)

Svelte ima radikalan pristup. To je kompajler koji se izvršava u vrijeme izgradnje (build time), pretvarajući vaše Svelte komponente u visoko optimizirani, imperativni JavaScript kod koji izravno manipulira DOM-om. To znači da nema Virtualnog DOM-a i gotovo nikakvog koda specifičnog za okvir u vašem produkcijskom paketu. Filozofija je prebaciti posao s preglednika na korak izgradnje.

SolidJS (v1.7)

SolidJS često predvodi ljestvice performansi i stječe značajnu popularnost. Koristi JSX, pa se čini poznatim React programerima, ali ne koristi Virtualni DOM. Umjesto toga, koristi fino zrnati sustav reaktivnosti, slično proračunskoj tablici. Kada se dio podataka promijeni, ažuriraju se samo točni dijelovi DOM-a koji o njemu ovise, bez ponovnog izvršavanja cijelih funkcija komponenti. To rezultira kirurškom preciznošću i nevjerojatnom brzinom.

Benchmark aplikacija: "Global Insight Dashboard"

Kako bismo testirali ove okvire, izgradili smo primjer aplikacije pod nazivom "Global Insight Dashboard". Ova je aplikacija dizajnirana da bude reprezentativna za mnoge poslovne alate vođene podacima. Uključuje sljedeće značajke:

• Autentifikacija: Mock tijek prijave/odjave.
• Početna stranica nadzorne ploče: Prikazuje nekoliko sažetih kartica i grafikona s podacima dohvaćenim iz mock API-ja.
• Stranica s velikom tablicom podataka: Stranica koja dohvaća i renderira tablicu s 1000 redaka i 10 stupaca podataka.
• Interaktivne značajke tablice: Sortiranje na strani klijenta, filtriranje i odabir redaka.
• Detaljni prikaz: Usmjeravanje na strani klijenta na detaljnu stranicu za odabrani redak u tablici.
• Globalno stanje: Dijeljeno stanje za autentificiranog korisnika i UI temu (svijetli/tamni način).

Ova postavka nam omogućuje mjerenje svega, od početnog učitavanja i renderiranja API podataka do responzivnosti složenih UI interakcija na velikom skupu podataka.

Metodologija: Kako smo mjerili performanse

Transparentnost i dosljednost su presudni za poštenu usporedbu. Evo naše testne postave:

• Alati: Google Lighthouse (pokrenut u anonimnom prozoru) i profiler performansi u Chrome DevTools.
• Okruženje: Sve aplikacije su izgrađene za produkciju i poslužene lokalno.
• Uvjeti testiranja: Kako bismo simulirali stvarnog mobilnog korisnika, svi testovi su provedeni s 4x usporavanjem CPU-a i Brzom 3G mrežnom prigušnicom. To sprječava da rezultate iskrive vrhunski developerski hardveri.
• Ključne mjerene metrike:
  • Početna veličina JS paketa (gzipped): Količina JavaScripta koju preglednik mora preuzeti, parsirati i izvršiti pri prvom posjetu.
  • First Contentful Paint (FCP): Označava vrijeme kada je prvi dio DOM sadržaja renderiran.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Mjeri kada je najveći vidljivi element sadržaja u vidnom polju renderiran. Ključni Core Web Vital.
  • Time to Interactive (TTI): Vrijeme potrebno da stranica postane potpuno interaktivna.
  • Total Blocking Time (TBT): Mjeri ukupno vrijeme tijekom kojeg je glavna nit bila blokirana, sprječavajući korisnički unos. Izravno korelira s novim INP (Interaction to Next Paint) Core Web Vitalom.
  • Potrošnja memorije: Veličina heap-a izmjerena nakon početnog učitavanja i nakon nekoliko interakcija.

Rezultati: Izravna usporedba

Odricanje od odgovornosti: Ovi rezultati temelje se na našoj specifičnoj benchmark aplikaciji. Brojevi su ilustrativni za karakteristike performansi svakog okvira, ali arhitektura vaše vlastite aplikacije mogla bi dati drugačije rezultate.

1. krug: Početno učitavanje i veličina paketa (bundle)

Za novog korisnika, prvi dojam je sve. Ovaj krug se fokusira na to koliko brzo se aplikacija može preuzeti i renderirati u upotrebljivo stanje.

• Svelte: Pobjednik. S gzipped JS paketom od samo ~9 KB, Svelte je bio jasan lider. Njegovi FCP i LCP rezultati bili su izvanredni, jer je preglednik imao vrlo malo koda okvira za obradu. Nadzorna ploča se pojavila gotovo trenutno.
• SolidJS: Tijesno drugi. Veličina paketa bila je nešto veća, ~12 KB. Performanse su bile gotovo identične Svelteu, pružajući izuzetno brzo iskustvo početnog učitavanja.
• Vue: Snažan natjecatelj. Vueov paket je imao respektabilnih ~35 KB. Njegove optimizacije kompajlera su došle do izražaja, pružajući brz LCP i TTI koji su bili vrlo konkurentni.
• React: Sredina poretka. Kombinacija `react` i `react-dom` rezultirala je paketom od ~48 KB. Iako nipošto spor, TTI je bio primjetno duži od lidera zbog posla izgradnje VDOM-a i hidratacije aplikacije.
• Angular: Poboljšan, ali i dalje najveći. Angularov paket bio je najveći, ~65 KB. Iako je ovo ogromno poboljšanje u odnosu na starije verzije, početni trošak parsiranja i bootstrapinga i dalje je bio najviši, što je dovelo do najsporijeg FCP-a i LCP-a u ovom testu.

Uvid: Za projekte gdje je vrijeme početnog učitavanja apsolutno kritično (npr. odredišne stranice e-trgovine, marketinške stranice), okviri temeljeni na kompajlerima poput Sveltea i Solida imaju izrazitu, mjerljivu prednost zbog svog minimalnog runtime otiska.

2. krug: Performanse tijekom izvođenja i interakcije

Jednom kada se aplikacija učita, kakav je osjećaj koristiti je? Testirali smo to izvođenjem intenzivnih operacija na našoj tablici s 1000 redaka podataka: sortiranje po stupcu i primjena tekstualnog filtera koji je pretraživao sve ćelije.

• SolidJS: Pobjednik. Performanse Solida ovdje su bile fenomenalne. Sortiranje i filtriranje osjećali su se trenutnim. Njegova fino zrnata reaktivnost značila je da su dodirnuti samo DOM čvorovi koje je trebalo promijeniti. TBT je bio nevjerojatno nizak, što ukazuje na neblokirajući UI čak i tijekom teških izračuna.
• Svelte: Izvrsne performanse. Svelte je bio odmah iza Solida. Njegove kompajlirane, izravne DOM manipulacije pokazale su se izuzetno učinkovitima. Korisničko iskustvo bilo je fluidno i responzivno, s vrlo malo TBT-a.
• Vue: Vrlo dobre performanse. Vueov sustav reaktivnosti učinkovito je obradio ažuriranja. Postojalo je vrlo blago, gotovo neprimjetno kašnjenje pri filtriranju u usporedbi sa Solidom i Svelteom, ali cjelokupno iskustvo bilo je izvrsno i zadovoljilo bi veliku većinu slučajeva uporabe.
• React: Dobro, ali zahtijeva optimizaciju. Bez dodatnih prilagodbi, React implementacija pokazala je primjetno kašnjenje prilikom filtriranja velike tablice. Glavna nit bila je blokirana na kratko vrijeme, jer je ponovno renderiranje komponente s 1000 redaka bilo skupo. To se moglo riješiti ručnom primjenom optimizacija poput `React.memo` na komponente redaka i `useMemo` za logiku filtriranja. S optimizacijom, performanse su postale dobre, ali je to zahtijevalo dodatni napor programera.
• Angular: Dobro, s nijansama. Angularov zadani mehanizam za detekciju promjena također se malo mučio sa zadatkom filtriranja, slično Reactu. Međutim, prebacivanje komponente tablice na korištenje `OnPush` strategije detekcije promjena značajno je poboljšalo performanse, čineći je vrlo responzivnom. Nova značajka signala u Angularu vjerojatno bi ga dovela u rang s liderima.

Uvid: Za visoko interaktivne aplikacije s intenzivnim korištenjem podataka, arhitekture Solida i Sveltea pružaju najbolje performanse "out of the box". Biblioteke temeljene na VDOM-u poput Reacta i Vuea savršeno su sposobne, ali mogu zahtijevati od programera da budu svjesniji tehnika optimizacije performansi kako složenost raste.

3. krug: Potrošnja memorije

Iako je manja briga na modernim računalima, potrošnja memorije i dalje je kritična za slabije mobilne uređaje i dugotrajne aplikacije kako bi se izbjegla tromost i rušenja.

• Svelte & SolidJS: Izjednačeni na prvom mjestu s najnižom potrošnjom memorije. Bez VDOM-a u memoriji i s minimalnim runtimeom, bili su vitki i učinkoviti.
• Vue: Potrošio je nešto više memorije od lidera, što se može pripisati njegovom VDOM-u i sustavu reaktivnosti, ali je ostao vrlo učinkovit.
• React: Imao je veći memorijski otisak zbog VDOM-a i overhead-a fiber arhitekture.
• Angular: Zabilježio je najveću potrošnju memorije, posljedicu svoje sveobuhvatne strukture okvira i Zone.js za detekciju promjena.

Uvid: Za aplikacije namijenjene uređajima s ograničenim resursima ili one koje će biti otvorene vrlo dugo, niža potrošnja memorije Sveltea i Solida može biti značajna prednost.

Iza brojki: Kvalitativni faktori

Benchmarkovi performansi govore ključan dio priče, ali ne i cijelu priču. Izbor okvira također uvelike ovisi o vašem timu, opsegu vašeg projekta i vašim dugoročnim ciljevima.

Iskustvo programera (DX) i krivulja učenja

• Vue i Svelte se često hvale kao okviri s najugodnijim DX-om i najblažim krivuljama učenja. Njihova sintaksa je intuitivna, a dokumentacija je vrhunska.
• Reactov JSX i model temeljen na hookovima su moćni, ali mogu imati strmiju krivulju učenja, posebno oko koncepata poput memoizacije i ovisnosti efekata.
• SolidJS je sintaktički jednostavan za React programere, ali zahtijeva promjenu mentalnog modela kako bi se razumjela njegova fino zrnata reaktivnost.
• Angularova "opinionated" priroda i oslanjanje na TypeScript i koncepte poput dependency injectiona predstavljaju najstrmiju krivulju učenja, ali ta struktura može nametnuti dosljednost u velikim timovima.

Ekosustav i podrška zajednice

• React je ovdje neprikosnoveni lider. Možete pronaći biblioteku, alat ili tutorijal za gotovo svaki problem na koji biste mogli naići. Ova ogromna globalna zajednica pruža nevjerojatnu sigurnosnu mrežu.
• Vue i Angular također imaju vrlo velike, zrele ekosustave s jakom korporativnom podrškom i bogatstvom biblioteka i resursa zajednice.
• Svelte i SolidJS imaju manje, ali brzo rastuće ekosustave. Iako možda nećete pronaći gotovu komponentu za svaki nišni slučaj uporabe, njihove zajednice su strastvene i vrlo aktivne.

Zaključak: Koji je okvir pravi za vas?

Nakon analize podataka i razmatranja kvalitativnih faktora, jasno je da ne postoji jedan "najbolji" okvir. Optimalan izbor u potpunosti ovisi o prioritetima vašeg projekta.

Evo naše konačne preporuke temeljene na različitim scenarijima:

• Za apsolutno vrhunske performanse i male buildove: Odaberite Svelte ili SolidJS. Ako je vaš primarni cilj najbrže moguće vrijeme učitavanja, najresponzivniji UI i najmanja moguća veličina paketa (npr. stranice e-trgovine, mobilne web aplikacije, interaktivne vizualizacije), ovi okviri su klasa za sebe. SolidJS ima prednost za složenu, reaktivnu manipulaciju podacima, dok Svelte nudi nešto jednostavnije, "čarobnije" iskustvo programera.
• Za ogroman ekosustav i dostupnost programera: Odaberite React. Ako vaš projekt treba pristup najširem mogućem rasponu biblioteka, alata i programera, React je najsigurniji i najpragmatičniji izbor. Njegove performanse su vrlo dobre, a njegova dominacija na tržištu rada olakšava skaliranje vašeg razvojnog tima bilo gdje u svijetu.
• Za ravnotežu performansi i pristupačnosti: Odaberite Vue. Vue pogađa "zlatnu sredinu". Nudi izvrsne performanse koje su konkurentne Reactu, ali s iskustvom programera koje mnogi smatraju intuitivnijim i lakšim za učenje. Fantastičan je svestran izbor za male do velike aplikacije.
• Za velike, enterprise aplikacije: Odaberite Angular. Ako gradite složenu, dugotrajnu aplikaciju s velikim timom programera, Angularova strukturirana i "opinionated" priroda može biti ogromna prednost. On nameće dosljednost i pruža robusnu, sveobuhvatnu platformu koja može podnijeti složenost na enterprise razini, a njegove performanse se neprestano poboljšavaju.

Svijet JavaScript okvira razvija se brže no ikad. Uspon kompajlera i odmak od Virtualnog DOM-a od strane izazivača poput Sveltea i SolidJS-a guraju cijeli ekosustav naprijed. U konačnici, "ratovi okvira" su dobra stvar—oni vode do inovacija, boljih performansi i moćnijih alata za programere za izgradnju sljedeće generacije web iskustava. Odaberite alat koji najbolje odgovara jedinstvenim ograničenjima i ciljevima vašeg projekta, i bit ćete na dobrom putu do uspjeha.