JavaScript karkasų palyginimas: našumo etaloninė analizė

Šiuolaikiniame sparčiai besivystančiame interneto svetainių kūrimo pasaulyje tinkamo JavaScript karkaso pasirinkimas yra lemiamas kuriant našias ir mastelį keičiančias aplikacijas. Esant daugybei galimų variantų, kūrėjai dažnai susiduria su nelengva užduotimi pasirinkti karkasą, atitinkantį konkrečius projekto reikalavimus ir užtikrinantį optimalų našumą. Šiame išsamiame gide pateikiama detali kelių populiarių JavaScript karkasų našumo etaloninė analizė, padėsianti priimti pagrįstus sprendimus ir kurti didelio našumo interneto aplikacijas pasaulinei auditorijai.

Kodėl našumas yra svarbus

Našumas yra kritinis vartotojo patirties aspektas. Lėta arba nereaguojanti interneto aplikacija gali sukelti vartotojų nusivylimą, didesnį atmetimo rodiklį ir galiausiai – prarastą verslą. Našumo optimizavimas gali pagerinti paieškos sistemų reitingus, sumažinti pralaidumo suvartojimą ir padidinti bendrą vartotojų pasitenkinimą. Tai ypač svarbu vartotojams regionuose su ribotu interneto pralaidumu ar senesniais įrenginiais. Pasauliniu mastu prieinama aplikacija turi veikti našiai esant įvairioms tinklo sąlygoms ir įrenginių galimybėms.

Pagrindiniai našumo rodikliai

Prieš pradedant karkasų palyginimą, svarbu suprasti pagrindinius našumo rodiklius, naudojamus vertinant JavaScript karkasus:

• Pirmojo baito gavimo laikas (TTFB): Laikas, per kurį naršyklė gauna pirmąjį duomenų baitą iš serverio. Mažesnis TTFB rodo greitesnį serverio atsakymo laiką.
• Pirmojo turinio atvaizdavimas (FCP): Laikas, per kurį naršyklė atvaizduoja pirmąją turinio dalį iš DOM. Tai suteikia vartotojui vizualų ženklą, kad puslapis kraunasi.
• Didžiausio turinio atvaizdavimas (LCP): Matuoja, kada baigiamas atvaizduoti didžiausias matomoje srityje esantis turinio elementas. Tai leidžia geriau suprasti suvokiamą įkėlimo greitį.
• Laikas iki interaktyvumo (TTI): Laikas, per kurį puslapis tampa visiškai interaktyvus, t. y., vartotojas gali sąveikauti su visais elementais be pastebimų vėlavimų.
• Bendras blokavimo laikas (TBT): Matuoja bendrą laiką, per kurį puslapis yra blokuojamas JavaScript vykdymo metu įkėlimo procese. Aukštos TBT reikšmės gali rodyti našumo problemas.
• Atminties naudojimas: Atminties kiekis, kurį aplikacija naudoja veikimo metu. Per didelis atminties naudojimas gali sukelti našumo problemų ir strigimų, ypač įrenginiuose su ribotais ištekliais.
• Procesoriaus (CPU) naudojimas: Procesoriaus galios kiekis, kurio reikalauja aplikacija. Didelis CPU naudojimas gali greitai išeikvoti bateriją ir sulėtinti kitas vartotojo įrenginyje veikiančias programas.
• Paketo dydis (Bundle Size): JavaScript failų, kuriuos naršyklė turi atsisiųsti, dydis. Mažesni paketų dydžiai lemia greitesnį įkėlimo laiką.

Nagrinėjami karkasai

Šioje analizėje bus nagrinėjami šie populiarūs JavaScript karkasai:

• React: Plačiai naudojama biblioteka vartotojo sąsajoms kurti, žinoma dėl savo komponentais pagrįstos architektūros ir virtualaus DOM.
• Angular: Išsamus „Google“ sukurtas karkasas, siūlantis tvirtą funkcijų ir įrankių rinkinį sudėtingoms interneto aplikacijoms kurti.
• Vue.js: Progresyvus karkasas, kurį lengva išmokti ir integruoti į esamus projektus, žinomas dėl savo lankstumo ir našumo.
• Svelte: Kompiliatorius, kuris komponavimo metu paverčia komponentus į itin efektyvų gryną JavaScript, todėl gaunami mažesni paketų dydžiai ir geresnis veikimo našumas.
• Preact: Greita, 3 kB dydžio React alternatyva su ta pačia modernia API.
• SolidJS: Deklaratyvi, efektyvi ir paprasta JavaScript biblioteka vartotojo sąsajoms kurti.
• Ember.js: Karkasas, sukurtas ambicingoms interneto aplikacijoms. Jis suteikia struktūrizuotą požiūrį ir yra tinkamas dideliems projektams.

Etaloninio testavimo metodologija

Siekdami užtikrinti teisingą ir tikslų palyginimą, naudosime standartizuotą etaloninio testavimo metodologiją, kurią sudaro šie žingsniai:

1. Reprezentacinės aplikacijos kūrimas: Sukurti pavyzdinę aplikaciją, atspindinčią tipišką naudojimo atvejį, pvz., duomenimis pagrįstą prietaisų skydelį ar el. prekybos produktų sąrašo puslapį. Ši aplikacija turėtų apimti įprastas funkcijas, tokias kaip duomenų gavimas, sąrašų atvaizdavimas ir vartotojo sąveikų valdymas.
2. Našumo matavimo įrankiai: Naudoti pramonės standartus atitinkančius našumo matavimo įrankius, tokius kaip „Google Lighthouse“, „WebPageTest“ ir naršyklės kūrėjų įrankius, našumo rodikliams rinkti.
3. Nuosekli testavimo aplinka: Atlikti testus nuoseklioje aplinkoje, naudojant tą pačią aparatinę įrangą, naršyklės versiją ir tinklo sąlygas. Apsvarstykite galimybę naudoti debesija pagrįstą testavimo paslaugą, kad sumažintumėte kintamumą. Idealiu atveju, testuokite iš įvairių geografinių vietovių, kad imituotumėte realias vartotojų patirtis.
4. Kelios iteracijos: Kiekvieną testą paleisti kelis kartus, siekiant sumažinti atsitiktinių svyravimų poveikį ir apskaičiuoti vidutinius našumo rodiklius.
5. Kodo optimizavimas: Optimizuoti kiekvieno karkaso kodą pagal geriausias galimybes, laikantis gerosios praktikos ir šalinant galimas našumo problemas.
6. Duomenų analizė ir ataskaitų teikimas: Analizuoti surinktus duomenis ir pateikti rezultatus aiškiai bei glaustai, pabrėžiant kiekvieno karkaso stipriąsias ir silpnąsias puses.

Našumo etaloninio testavimo rezultatai

Tolesniuose skyriuose pateikiami kiekvieno karkaso našumo etaloninio testavimo rezultatai, pagrįsti anksčiau aprašytais rodikliais.

React

React yra populiarus pasirinkimas kuriant vartotojo sąsajas, žinomas dėl savo komponentais pagrįstos architektūros ir virtualaus DOM. Tačiau jo našumas gali skirtis priklausomai nuo aplikacijos sudėtingumo ir kodo efektyvumo. Virtualus DOM prideda abstrakcijos lygmenį, kuris kartais gali sukelti našumo problemų. Optimizacijos, tokios kaip memoizacija ir kodo padalijimas, yra būtinos norint pasiekti optimalų našumą su React.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Didelė ekosistema, komponentų pakartotinis naudojimas, stiprus bendruomenės palaikymas.
• Trūkumai: Gali būti daugiažodis, reikalauja papildomų bibliotekų būsenos valdymui ir maršrutizavimui, galimas našumo sumažėjimas dėl virtualaus DOM.
• Tipiškas našumo profilis: Geras pradinis įkėlimo laikas, priimtinas interaktyvumas, gali kilti sunkumų su sudėtingais atnaujinimais, jei nėra optimizuotas.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant React.memo, kad būtų išvengta nereikalingo komponentų perpiešimo.
• Įgyvendinant kodo padalijimą, siekiant sumažinti pradinį paketo dydį.
• Naudojant virtualizacijos technikas dideliems sąrašams atvaizduoti.

Angular

Angular yra išsamus karkasas, suteikiantis struktūrizuotą požiūrį į sudėtingų interneto aplikacijų kūrimą. Jis siūlo gausų funkcijų rinkinį, įskaitant priklausomybių įterpimą, duomenų susiejimą ir maršrutizavimą. Tačiau Angular gali būti sunkiau išmokstamas ir turi didesnį paketo dydį, palyginti su kitais karkasais. Karkaso pokyčių aptikimo mechanizmas taip pat gali paveikti našumą, jei nėra tinkamai valdomas.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Gerai struktūrizuotas karkasas, stiprūs įrankiai, tinkamas didelės apimties aplikacijoms.
• Trūkumai: Statesnė mokymosi kreivė, didesnis paketo dydis, gali būti daugiažodis.
• Tipiškas našumo profilis: Padorus pradinis įkėlimo laikas (gali būti pagerintas naudojant „lazy loading“), geras interaktyvumas, pokyčių aptikimas gali tapti našumo problema.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant „lazy loading“ (atidėtąjį įkėlimą), siekiant sumažinti pradinį paketo dydį.
• Optimizuojant pokyčių aptikimą naudojant OnPush pokyčių aptikimo strategiją.
• Naudojant „Ahead-of-Time“ (AOT) kompiliavimą.

Vue.js

Vue.js yra progresyvus karkasas, kurį lengva išmokti ir integruoti į esamus projektus. Jis siūlo lanksčią ir intuityvią API, todėl yra populiarus pasirinkimas kuriant vieno puslapio aplikacijas. Vue.js turi mažesnį paketo dydį ir paprastai geresnį našumą, palyginti su React ir Angular. Jo reaktyvumo sistema yra smulkiai suderinta, mažinanti nereikalingus atnaujinimus.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Lengva išmokti, lankstus, mažas paketo dydis, geras našumas.
• Trūkumai: Mažesnė ekosistema, palyginti su React ir Angular, gali būti mažiau apibrėžtas.
• Tipiškas našumo profilis: Greitas pradinis įkėlimo laikas, puikus interaktyvumas, efektyvi reaktyvumo sistema.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant asinchroninius komponentus, siekiant sumažinti pradinį atvaizdavimo laiką.
• Optimizuojant apskaičiuojamas savybes (computed properties), kad būtų išvengta nereikalingų perskaičiavimų.
• Naudojant v-once direktyvą statiniam turiniui.

Svelte

Svelte yra kompiliatorius, kuris komponavimo metu paverčia komponentus į itin efektyvų gryną JavaScript. Šis metodas pašalina virtualaus DOM poreikį, todėl gaunami mažesni paketų dydžiai ir geresnis veikimo našumas. Svelte populiarėja dėl savo paprastumo ir greičio.

Testavimo suvestinė:

Privalumai: Mažiausias paketo dydis, puikus našumas, nėra virtualaus DOM.

Trūkumai: Mažesnė ekosistema, kitoks komponentų modelis, palyginti su React ir Angular.

Tipiškas našumo profilis: Greičiausias pradinis įkėlimo laikas, puikus interaktyvumas, itin efektyvus veikimo laikas.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

Svelte yra iš prigimties optimizuotas dėl savo kompiliavimo proceso. Tačiau kūrėjai vis tiek gali optimizuoti kodą:

• Vengiant nereikalingų DOM manipuliacijų.
• Naudojant efektyvius algoritmus.

Preact

Preact yra lengvasvorė React alternatyva, orientuota į mažą dydį ir aukštą našumą. Ji suteikia didžiąja dalimi su React suderinamą API, todėl daugeliui projektų lengva pereiti prie jos.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Labai mažas dydis, aukštas našumas, su React suderinama API.
• Trūkumai: Mažesnis funkcijų rinkinys nei React, kai kurios React funkcijos nepalaikomos.
• Tipiškas našumo profilis: Labai greitas pradinis įkėlimas, puikus interaktyvumas.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant optimizuotą Preact komponentų modelį.
• Minimizuojant priklausomybes, kad paketo dydis išliktų mažas.

SolidJS

SolidJS yra deklaratyvi JavaScript biblioteka, panaši į React, tačiau naudoja kitokį požiūrį į reaktyvumą, todėl gali pasiekti geresnį našumą. Ji kompiliuojama į optimizuotą gryną JavaScript.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Aukštas našumas, smulkiai suderintas reaktyvumas, paprasta API.
• Trūkumai: Santykinai naujas, mažesnė bendruomenė.
• Tipiškas našumo profilis: Labai greitas ir efektyvus atvaizdavimas.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant SolidJS reaktyvumo primityvus optimaliems atnaujinimams.
• Vengiant nereikalingo komponentų perpiešimo.

Ember.js

Ember.js yra visavertis karkasas, kuriame akcentuojama konvencija, o ne konfigūracija. Jis suteikia struktūrizuotą požiūrį į didelės apimties interneto aplikacijų kūrimą.

Testavimo suvestinė:

• Privalumai: Labai struktūrizuotas, tinka didelėms aplikacijoms, stiprios konvencijos.
• Trūkumai: Statesnė mokymosi kreivė, didesnis paketo dydis.
• Tipiškas našumo profilis: Gali būti našus, atidžiai optimizuojant.

Optimizavimo technikų pavyzdžiai:

• Naudojant integruotus Ember našumo įrankius.
• Optimizuojant duomenų įkėlimą ir atvaizdavimą.

Palyginamosios analizės lentelė

Šioje lentelėje pateikiamas aukšto lygio karkasų palyginimas pagal pagrindinius našumo rodiklius:

Karkasas	TTFB	FCP	LCP	TTI	Paketo dydis
React	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis
Angular	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Didelis
Vue.js	Greitas	Greitas	Greitas	Greitas	Mažas
Svelte	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Mažiausias
Preact	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Labai mažas
SolidJS	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Greičiausias	Mažas
Ember.js	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Vidutinis	Didelis

Pastaba: Lentelėje pateiktos reikšmės yra santykinės ir gali skirtis priklausomai nuo konkrečios aplikacijos ir naudojamų optimizavimo technikų.

Veiksniai, darantys įtaką karkaso pasirinkimui

Nors našumas yra lemiamas veiksnys, tai nėra vienintelis aspektas renkantis JavaScript karkasą. Kiti veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti:

• Projekto reikalavimai: Aplikacijos sudėtingumas, reikalingos funkcijos ir mastelio keitimo poreikiai.
• Komandos kompetencija: Esami kūrėjų komandos įgūdžiai ir patirtis.
• Ekosistema ir bendruomenė: Bibliotekų, įrankių ir bendruomenės palaikymo prieinamumas.
• Palaikomumas: Ilgalaikis kodo bazės palaikomumas.
• Mokymosi kreivė: Karkaso mokymosi ir naudojimo paprastumas.
• Saugumo aspektai: Užtikrinti, kad pasirinktas karkasas turi aktyvius saugumo atnaujinimus ir apsaugo nuo įprastų pažeidžiamumų.

Optimizavimo technikos visiems karkasams

Nepriklausomai nuo pasirinkto karkaso, yra keletas bendrų optimizavimo technikų, kurios gali pagerinti jūsų interneto aplikacijos našumą:

• Kodo padalijimas: Suskaidyti aplikaciją į mažesnes dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį.
• Atidėtasis įkėlimas (Lazy Loading): Įkelti išteklius (paveikslėlius, vaizdo įrašus ir kt.) tik tada, kai jų prireikia.
• Minifikavimas ir glaudinimas: Sumažinti JavaScript ir CSS failų dydį pašalinant nereikalingus simbolius ir glaudinant kodą.
• Spartinimas (Caching): Spartinti statinius išteklius (paveikslėlius, CSS, JavaScript) naršyklėje ir serveryje.
• Paveikslėlių optimizavimas: Optimizuoti paveikslėlius naudojant tinkamus formatus, juos glaudinant ir naudojant prisitaikančius paveikslėlius.
• Turinio pristatymo tinklas (CDN): Naudoti CDN statiniams ištekliams paskirstyti serveriuose visame pasaulyje, sumažinant delsą vartotojams skirtingose geografinėse vietovėse. Apsvarstykite CDN su „edge computing“ galimybėmis pažangesniam optimizavimui.
• „Debouncing“ ir „Throttling“: Apriboti brangių operacijų, pvz., įvykių klausytojų, vykdymo dažnumą.
• „Tree Shaking“: Pašalinti nenaudojamą kodą iš galutinio paketo.
• HTTP/2 ir HTTP/3: Naudoti naujausius HTTP protokolus geresniam našumui.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir atvejo analizės

Daugelis įmonių sėkmingai naudojo skirtingus JavaScript karkasus kurdamos didelio našumo interneto aplikacijas. Pavyzdžiui:

• Netflix: Naudoja React savo vartotojo sąsajai, pasinaudodama jo komponentais pagrįsta architektūra efektyviam kūrimui ir palaikymui.
• Google: Naudoja Angular daugeliui savo vidinių aplikacijų, gaudama naudos iš struktūrizuoto požiūrio ir stiprių įrankių.
• GitLab: Naudoja Vue.js savo front-end daliai, vertindama jo lankstumą ir integravimo paprastumą.
• The New York Times: Eksperimentavo su Svelte tam tikrose srityse, patrauktas jo našumo privalumų.
• Shopify: Plačiai naudoja React ir daug investuoja į našumo optimizavimo technikas React ekosistemoje.

Šie pavyzdžiai rodo, kad karkaso pasirinkimas priklauso nuo konkrečių projekto reikalavimų ir komandos kompetencijos. Nėra vieno universaliai geriausio karkaso; būtina atidžiai įvertinti galimybes ir pasirinkti tą, kuris geriausiai atitinka jūsų poreikius.

Išvada

Tinkamo JavaScript karkaso pasirinkimas yra kritinis sprendimas, galintis reikšmingai paveikti jūsų interneto aplikacijos našumą ir mastelio keitimo galimybes. Suprasdami pagrindinius našumo rodiklius, įvertindami skirtingų karkasų stipriąsias ir silpnąsias puses bei taikydami tinkamas optimizavimo technikas, galite kurti didelio našumo interneto aplikacijas, kurios suteikia puikią vartotojo patirtį pasaulinei auditorijai. Nepamirškite atsižvelgti į ilgalaikį palaikomumą, savo komandos dydį ir kompetenciją bei konkrečius projekto poreikius. Galiausiai, geriausias karkasas yra tas, kuris leidžia jums efektyviai kurti tvirtas, mastelį keičiančias ir našias aplikacijas.

Ateities tendencijos

JavaScript karkasų aplinka nuolat kinta. Stebėkite kylančias tendencijas, tokias kaip:

• Serverio pusės atvaizdavimas be serverio (Serverless Rendering): Komponentų atvaizdavimas serveryje, siekiant pagerinti pradinį įkėlimo laiką ir SEO.
• WebAssembly (WASM): WASM naudojimas našumui kritiškam kodui vykdyti naršyklėje.
• Krašto kompiuterija (Edge Computing): Aplikacijos logikos diegimas arčiau vartotojo, siekiant sumažinti delsą.
• Žemo kodo/be kodo platformos (Low-Code/No-Code): Šios platformos dažnai remiasi pagrindiniais JavaScript karkasais ir gali paveikti našumą priklausomai nuo jų įgyvendinimo.

Būdami informuoti apie šias tendencijas, galėsite priimti ateičiai atsparius sprendimus ir kurti interneto aplikacijas, pasirengusias rytojaus iššūkiams.