JavaScriptフレームワークパフォーマンス対決：モダンアプリケーションのためのリアルワールドベンチマーク

Web開発のダイナミックな世界では、「最高の」JavaScriptフレームワークはどれかという議論は絶えません。開発者はしばしば、開発者エクスペリエンス、エコシステムの規模、学習曲線などを理由に、お気に入りのフレームワークを支持します。しかし、エンドユーザーやビジネスにとって、最も重要な指標はパフォーマンスであることがしばしばです。高速で応答性の高いアプリケーションは、コンバージョンと離脱、ユーザーの満足と不満の分かれ目となり得ます。

TodoMVCのような合成ベンチマークも有用ですが、モダンなWebアプリケーションの複雑さを捉えきれないことがよくあります。それらは孤立した機能を真空状態でテストしますが、本番環境で遭遇するシナリオはめったにありません。この記事では、異なるアプローチを採用します。React、Vue、Angularといったフロントエンド界の巨人たちと、新世代の挑戦者であるSvelte、SolidJSを比較する、リアルワールドアプリケーションベンチマークに深く切り込みます。私たちの目標は、理論的な議論を超え、あなたの次のプロジェクトのために情報に基づいた意思決定を支援する具体的なデータを提供することです。

なぜリアルワールドベンチマークが重要なのか

データを提示する前に、合成ベンチマークとリアルワールドベンチマークの違いを理解することが不可欠です。合成テストは、しばしば1,000個のToDoリストアイテムの作成と破棄のような、単一の反復タスクに焦点を当てます。これはフレームワークのレンダリングエンジンのストレステストには優れていますが、以下の点についてはほとんど教えてくれません。

• 初期ロードパフォーマンス： モバイルネットワークで初めて訪れたユーザーにとって、アプリケーションはどれくらいの速さで利用可能になりますか？これにはバンドルサイズ、解析時間、ハイドレーション戦略が含まれます。
• 複雑な状態管理： フレームワークは、グローバルな状態を共有する複数の無関係なコンポーネント間の相互作用をどのように処理しますか？
• APIレイテンシ統合： データをフェッチし、ローディング状態を表示し、結果をレンダリングする必要がある場合、アプリケーションの感触はどうですか？
• ルーティングパフォーマンス： シングルページアプリケーション（SPA）内で、ユーザーは異なるページやビュー間をどれだけ速くスムーズに移動できますか？

リアルワールドベンチマークは、これらのシナリオをシミュレートしようとします。各フレームワークで同一の中程度に複雑なアプリケーションを構築することで、ユーザーエクスペリエンス、ひいてはビジネス目標に直接影響を与えるパフォーマンスメトリックを測定できます。これらのメトリックは、GoogleのCore Web Vitals (CWV)、つまり検索ランキングアルゴリズムの一部となっている要因のセットと密接に関連しています。要するに、パフォーマンスは単なる技術的な懸念ではなく、SEOおよびビジネス上の必須事項なのです。

競合：簡単な概要

現在、エコシステムで最も著名で興味深い5つのフレームワークを選択しました。それぞれが異なる哲学とアーキテクチャを持っており、それがパフォーマンス特性に直接影響します。

React (v18)

Metaによって開発・保守されているReactは、疑いのない市場リーダーです。コンポーネントベースのアーキテクチャとVirtual DOM (VDOM)を普及させました。VDOMは実際のDOMのインメモリ表現として機能し、Reactは更新を効率的にバッチ処理できます。その巨大なエコシステムと人材プールは、世界中の多くの企業にとってデフォルトの選択肢となっています。

Vue (v3)

Vueはしばしばプログレッシブフレームワークとして説明されます。親しみやすい学習曲線、優れたドキュメント、柔軟性で知られています。Vue 3は、JavaScript Proxiesに基づいた新しいリアクティビティシステムと、テンプレートを高度に最適化できるコンパイラにより、大幅なパフォーマンス向上をもたらしました。Reactと同様にVirtual DOMも使用しています。

Angular (v16)

GoogleのAngularは、ライブラリというよりプラットフォームです。ルーティングから状態管理まで、あらゆるものに対するソリューションをすぐに提供する、包括的で意見の強いフレームワークです。歴史的にバンドルサイズが大きいことで知られていましたが、Ivyコンパイラ、ツリーシェイキング、シグナルとスタンドアロンコンポーネントの導入により、パフォーマンス面でさらに競争力が高まった最新バージョンが登場しています。

Svelte (v4)

Svelteは革新的なアプローチを取ります。ビルド時に実行されるコンパイラであり、Svelteコンポーネントを、DOMを直接操作する、高度に最適化された命令型JavaScriptコードに変換します。これは、Virtual DOMがなく、本番バンドルにはフレームワーク固有のランタイムコードがほとんどないことを意味します。その哲学は、作業をブラウザからビルドステップに移行することです。

SolidJS (v1.7)

SolidJSはしばしばパフォーマンスチャートでトップを飾り、大きな注目を集めています。JSXを使用しているためReact開発者には馴染みやすいですが、Virtual DOMは使用していません。代わりに、スプレッドシートに似たきめ細やかなリアクティビティシステムを採用しています。データの変更が発生すると、そのデータに依存するDOMの正確な部分のみが更新され、コンポーネント関数全体が再実行されることはありません。これにより、外科的な精度と信じられないほどの速度が実現されます。

ベンチマークアプリケーション：「Global Insight Dashboard」

これらのフレームワークをテストするために、「Global Insight Dashboard」というサンプルアプリケーションを構築しました。このアプリケーションは、多くのデータ駆動型ビジネスツールの代表となるように設計されています。以下の機能が含まれています。

• 認証： モックのログイン/ログアウトフロー。
• ダッシュボードホームページ： モックAPIから取得されたデータを含む、いくつかの概要カードとチャートを表示します。
• 大規模データテーブルページ： 1,000行10列のデータを取得してレンダリングするテーブルを特徴とするページ。
• インタラクティブなテーブル機能： クライアントサイドのソート、フィルタリング、行選択。
• 詳細ビュー： テーブルの選択された行の詳細ページへのクライアントサイドルーティング。
• グローバル状態： 認証されたユーザーとUIテーマ（ライト/ダークモード）の共有状態。

このセットアップにより、初期ロードやAPIデータレンダリングから、大規模データセットでの複雑なUIインタラクションの応答性まで、すべてを測定できます。

方法論：パフォーマンスの測定方法

公正な比較のためには、透明性と一貫性が最優先事項です。以下は、私たちのテストセットアップです。

• ツール： Google Lighthouse（シークレットウィンドウで実行）およびChrome DevTools Performanceプロファイラー。
• 環境： すべてのアプリケーションは本番用にビルドされ、ローカルで提供されました。
• テスト条件： 実際のモバイルユーザーをシミュレートするために、すべてのテストはCPU速度4倍減速とFast 3Gネットワークスロットリングで実行されました。これにより、ハイエンドの開発者ハードウェアによる結果の偏りを防ぎます。
• 測定された主要メトリック：
  • 初期JSバンドルサイズ（gzip圧縮）： 初期訪問時にブラウザがダウンロード、解析、実行する必要のあるJavaScriptの量。
  • First Contentful Paint (FCP)： DOMコンテンツの最初の部分がレンダリングされた時間をマークします。
  • Largest Contentful Paint (LCP)： ビューポート内の最大のコンテンツ要素がレンダリングされた時間を測定します。主要なCore Web Vital。
  • Time to Interactive (TTI)： ページが完全にインタラクティブになるまでの時間。
  • Total Blocking Time (TBT)： メインスレッドがブロックされ、ユーザー入力を妨げた合計時間を測定します。新しいINP（Interaction to Next Paint）Core Web Vitalに直接関連します。
  • メモリ使用量： 初期ロード後および複数のインタラクション後のヒープサイズ。

結果：直接対決

免責事項：これらの結果は、当社の特定のベンチマークアプリケーションに基づいています。数値は各フレームワークのパフォーマンス特性を例示していますが、ご自身のアプリケーションのアーキテクチャによっては異なる結果が得られる場合があります。

ラウンド1：初期ロードとバンドルサイズ

新規ユーザーにとって、第一印象はすべてです。このラウンドでは、アプリケーションがどれだけ速くダウンロードされ、使用可能な状態にレンダリングされるかに焦点を当てます。

• Svelte： 勝利。 gzip圧縮されたJSバンドルサイズはわずか約9 KBで、Svelteは明確なリーダーでした。FCPとLCPのスコアは、ブラウザが処理するフレームワークコードが非常に少なかったため、際立っていました。ダッシュボードはほぼ即座に表示されました。
• SolidJS： 僅差の2位。 バンドルサイズは約12 KBとわずかに大きかったです。パフォーマンスはSvelteとほぼ同等で、非常に高速な初期ロードエクスペリエンスを提供しました。
• Vue： 強力なパフォーマー。 Vueのバンドルサイズは、 respectable な約35 KBでした。コンパイラの最適化が功を奏し、非常に競争力のある高速なLCPとTTIを提供しました。
• React： 中堅。 `react`と`react-dom`の組み合わせにより、バンドルサイズは約48 KBとなりました。決して遅くはありませんが、VDOMの構築とアプリケーションのハイドレーションの作業により、TTIはリーダーよりも顕著に長くなりました。
• Angular： 改善したが、依然として最大。 Angularのバンドルサイズは約65 KBで最大でした。これは古いバージョンからの大幅な改善ですが、初期解析とブートストラップのコストは依然として最も高く、このテストで最も遅いFCPとLCPにつながりました。

洞察： 初期ロード時間が絶対に重要なプロジェクト（例：eコマースのランディングページ、マーケティングサイト）では、SvelteやSolidのようなコンパイラベースのフレームワークは、ランタイムフットプリントが最小限であるため、明確で測定可能な利点があります。

ラウンド2：ランタイムとインタラクションパフォーマンス

アプリがロードされた後、使用感はどうですか？1,000行のデータテーブルで集中的な操作（列によるソート、すべてのセルを検索するテキストフィルタの適用）を実行してこれをテストしました。

• SolidJS： 勝利。 Solidのパフォーマンスはここでは驚異的でした。ソートとフィルタリングは瞬時に感じられました。きめ細やかなリアクティビティは、変更が必要なDOMノードのみが変更されることを意味しました。TBTは信じられないほど低く、重い計算中でもUIがブロックされないことを示していました。
• Svelte： 優れたパフォーマンス。 SvelteはSolidのすぐ後ろにいました。コンパイルされた直接DOM操作は非常に効率的であることが証明されました。ユーザーエクスペリエンスは流動的で応答性が高く、TBTは非常に少なかったです。
• Vue： 非常に優れたパフォーマンス。 Vueのリアクティビティシステムは、更新を効率的に処理しました。SolidやSvelteと比較して、フィルタリング時に非常にわずかで、ほとんど感知できない遅延がありましたが、全体的なエクスペリエンスは素晴らしく、ほとんどのユースケースを満足させるものでした。
• React： 良好だが、最適化が必要。 そのままでは、Reactの実装は大規模テーブルのフィルタリング時に明らかな遅延を示しました。1,000行のコンポーネントの再レンダリングはコストが高かったため、メインスレッドは短時間ブロックされました。これは、行コンポーネントに`React.memo`、フィルタリングロジックに`useMemo`を手動で適用して最適化することで解決可能でした。最適化によりパフォーマンスは向上しましたが、追加の開発作業が必要でした。
• Angular： 良好、ただしニュアンスあり。 Angularのデフォルトの変更検知メカニズムも、Reactと同様にフィルタリングタスクでわずかに苦労しました。しかし、テーブルコンポーネントを`OnPush`変更検知戦略を使用するように変更したことでパフォーマンスが大幅に向上し、非常に応答性が高くなりました。Angularの新しいシグナル機能は、おそらくリーダーと同等のパフォーマンスをもたらすでしょう。

洞察： 高度にインタラクティブでデータ集約型のアプリケーションでは、SolidとSvelteのアーキテクチャは、そのままの状態でクラス最高のパフォーマンスを提供します。ReactやVueのようなVDOMベースのライブラリは完全に実行可能ですが、複雑さが増すにつれて、開発者はパフォーマンス最適化手法をより意識する必要があります。

ラウンド3：メモリ使用量

現代のデスクトップではそれほど問題になりませんが、メモリ使用量は、低スペックのモバイルデバイスや長期間実行されるアプリケーションで、遅延やクラッシュを回避するために依然として重要です。

• Svelte & SolidJS： 最低限のメモリフットプリントで同率トップ。メモリ内にVDOMがなく、ランタイムも最小限であるため、軽量で効率的でした。
• Vue： VDOMとリアクティビティシステムに起因して、リーダーよりもわずかに多くのメモリを消費しましたが、非常に効率的でした。
• React： VDOMとFiberアーキテクチャのオーバーヘッドにより、メモリフットプリントは高めでした。
• Angular： 包括的なフレームワーク構造と変更検知のためのZone.jsの結果として、最も高いメモリ使用量を記録しました。

洞察： リソースが限られているデバイスを対象としたアプリケーションや、非常に長いセッションで開かれることを意図したアプリケーションでは、SvelteとSolidのメモリオーバーヘッドの低さが大きな利点となる可能性があります。

数字を超えて：定性的な要因

パフォーマンスベンチマークは物語の重要な部分を語りますが、すべてを語るわけではありません。フレームワークの選択は、チーム、プロジェクトのスコープ、長期的な目標にも大きく依存します。

開発者エクスペリエンス（DX）と学習曲線

• VueとSvelteは、最も快適なDXと最も緩やかな学習曲線を持つとよく称賛されます。構文は直感的で、ドキュメントは最高レベルです。
• ReactのJSXとフックベースのモデルは強力ですが、特にメモ化やエフェクト依存関係のような概念では、学習曲線が急になる可能性があります。
• SolidJSは、構文的にはReact開発者にとって習得しやすいですが、きめ細やかなリアクティビティを理解するにはメンタルモデルのシフトが必要です。
• Angularの意見の強い性質とTypeScriptおよび依存性注入などの概念への依存は、最も急な学習曲線をもたらしますが、この構造は大規模チームでの一貫性を強制できます。

エコシステムとコミュニティサポート

• Reactは、ここでは比類なきリーダーです。遭遇する可能性のあるほぼすべての問題に対して、ライブラリ、ツール、チュートリアルを見つけることができます。この巨大なグローバルコミュニティは、信じられないほどのセーフティネットを提供します。
• VueとAngularも、強力な企業バックアップと豊富なライブラリおよびコミュニティリソースを持つ、非常に大規模で成熟したエコシステムを持っています。
• SvelteとSolidJSは、より小規模ですが急速に成長しているエコシステムを持っています。ニッチなユースケースのすべてに既製のコンポーネントが見つからないかもしれませんが、コミュニティは熱狂的で非常に活発です。

結論：どのフレームワークがあなたに適しているか？

データと定性的な要因を分析した後、単一の「最高の」フレームワークは存在しないことが明らかです。最適な選択は、プロジェクトの優先順位に完全に依存します。

さまざまなシナリオに基づいた最終的な推奨事項を以下に示します。

• 絶対的なピークパフォーマンスと軽量ビルドの場合： SvelteまたはSolidJSを選択してください。最速のロード時間、最も応答性の高いUI、そして可能な限り最小のバンドルサイズ（例：eコマースサイト、モバイルファーストWebアプリ、インタラクティブなビジュアライゼーション）が最優先事項である場合、これらのフレームワークは独自のクラスに属します。SolidJSは複雑なリアクティブデータ操作で優位に立ち、Svelteはよりシンプルで魔法のような開発者エクスペリエンスを提供します。
• 巨大なエコシステムと採用プールの場合： Reactを選択してください。可能な限り幅広いライブラリ、ツール、開発者へのアクセスが必要な場合、Reactは最も安全で実用的な選択肢です。パフォーマンスは非常に良好であり、求人市場での優位性は、世界中のどこでも開発チームをスケーリングしやすくします。
• パフォーマンスと親しみやすさのバランスを求める場合： Vueを選択してください。Vueはスイートスポットに達しています。Reactに匹敵する優れたパフォーマンスを提供しますが、多くの人がより直感的で学習しやすいと感じる開発者エクスペリエンスを備えています。小規模から大規模なアプリケーションまで、素晴らしいオールラウンダーです。
• 大規模なエンタープライズアプリケーションの場合： Angularを選択してください。複雑で長期的なアプリケーションを大規模な開発者チームで構築している場合、Angularの構造化された意見の強い性質は大きな資産となります。一貫性を強制し、エンタープライズレベルの複雑さを処理できる堅牢でオールインクルーシブなプラットフォームを提供し、パフォーマンスは継続的に改善されています。

JavaScriptフレームワークの世界は、これまで以上に速く進化しています。コンパイラの台頭と、SvelteやSolidJSのような競合他社によるVirtual DOMからの移行は、エコシステム全体を前進させています。最終的に、「フレームワーク戦争」は良いことです。それらはイノベーション、より良いパフォーマンス、そして開発者が次世代のWebエクスペリエンスを構築するためのより強力なツールにつながります。プロジェクト固有の制約と目標に最も適したツールを選択すれば、成功への道は開かれるでしょう。