Porównanie wydajności frameworków JavaScript: Testy w rzeczywistych warunkach dla nowoczesnych aplikacji

W dynamicznym świecie tworzenia stron internetowych debata na temat tego, który framework JavaScript jest „najlepszy”, toczy się nieustannie. Deweloperzy często bronią swoich faworytów, powołując się na doświadczenie programistyczne, wielkość ekosystemu czy krzywą uczenia się. Jednak dla użytkowników końcowych i firm jeden wskaźnik często wysuwa się na pierwszy plan: wydajność. Szybka, responsywna aplikacja może być różnicą między konwersją a porzuceniem strony, między zachwytem a frustracją użytkownika.

Chociaż syntetyczne testy, takie jak TodoMVC, mają swoje miejsce, często nie oddają złożoności nowoczesnej aplikacji internetowej. Testują one odizolowane funkcje w próżni, co jest scenariuszem rzadko spotykanym w środowisku produkcyjnym. Ten artykuł przyjmuje inne podejście. Zagłębiamy się w testy wydajności aplikacji w warunkach rzeczywistych, porównując tytanów świata front-endu — React, Vue i Angular — wraz z pretendentami nowej generacji, Svelte i SolidJS. Naszym celem jest wyjście poza teoretyczne argumenty i dostarczenie konkretnych danych, które pomogą Ci podjąć świadomą decyzję dotyczącą Twojego następnego projektu.

Dlaczego testy w warunkach rzeczywistych mają znaczenie

Zanim przedstawimy dane, kluczowe jest zrozumienie różnicy między testami syntetycznymi a testami w warunkach rzeczywistych. Testy syntetyczne często koncentrują się na jednym, powtarzalnym zadaniu, takim jak tworzenie i usuwanie 1000 elementów listy zadań. Jest to doskonałe do testowania wydajności silnika renderującego frameworka, ale niewiele mówi o:

• Wydajność początkowego ładowania: Jak szybko aplikacja staje się użyteczna dla nowego użytkownika w sieci komórkowej? Obejmuje to rozmiar paczki, czas parsowania i strategię hydracji.
• Złożone zarządzanie stanem: Jak framework radzi sobie z interakcjami między wieloma, niepowiązanymi komponentami, które współdzielą stan globalny?
• Integracja z opóźnieniami API: Jakie są odczucia z użytkowania aplikacji, gdy musi ona pobierać dane, wyświetlać stany ładowania, a następnie renderować wyniki?
• Wydajność routingu: Jak szybko i płynnie użytkownik może nawigować między różnymi stronami lub widokami w aplikacji jednostronicowej (SPA)?

Test w warunkach rzeczywistych stara się symulować te scenariusze. Budując identyczną, umiarkowanie złożoną aplikację w każdym frameworku, możemy mierzyć metryki wydajności, które bezpośrednio wpływają na doświadczenie użytkownika, a co za tym idzie, na cele biznesowe. Metryki te są ściśle powiązane z Core Web Vitals (CWV) od Google, zestawem czynników, które są teraz częścią jego algorytmu rankingowego w wyszukiwarce. Krótko mówiąc, wydajność to nie tylko kwestia techniczna; to imperatyw SEO i biznesowy.

Uczestnicy: Krótki przegląd

Wybraliśmy pięć najbardziej znaczących i interesujących frameworków w dzisiejszym ekosystemie. Każdy z nich ma inną filozofię i architekturę, co bezpośrednio wpływa na jego charakterystykę wydajnościową.

React (v18)

Rozwijany i utrzymywany przez Meta, React jest niekwestionowanym liderem na rynku. Spopularyzował architekturę opartą na komponentach oraz wirtualny DOM (VDOM). VDOM działa jako reprezentacja rzeczywistego DOM w pamięci, pozwalając Reactowi na efektywne grupowanie aktualizacji. Jego ogromny ekosystem i pula talentów sprawiają, że jest to domyślny wybór dla wielu firm na całym świecie.

Vue (v3)

Vue jest często opisywany jako framework progresywny. Znany jest z przystępnej krzywej uczenia się, doskonałej dokumentacji i elastyczności. Vue 3 przyniósł znaczące ulepszenia wydajności dzięki nowemu systemowi reaktywności opartemu na JavaScript Proxies oraz kompilatorowi, który potrafi wysoce optymalizować szablony. Podobnie jak React, używa również wirtualnego DOM.

Angular (v16)

Angular od Google to bardziej platforma niż biblioteka. Jest to kompleksowy, opiniotwórczy framework, który dostarcza gotowe rozwiązania do wszystkiego, od routingu po zarządzanie stanem. Historycznie znany z większych rozmiarów paczek, ostatnie wersje z kompilatorem Ivy, tree-shakingiem oraz wprowadzeniem sygnałów i komponentów autonomicznych (standalone) uczyniły go znacznie bardziej konkurencyjnym pod względem wydajności.

Svelte (v4)

Svelte przyjmuje radykalne podejście. Jest to kompilator, który działa w czasie budowania, przekształcając komponenty Svelte w wysoce zoptymalizowany, imperatywny kod JavaScript, który bezpośrednio manipuluje DOM. Oznacza to brak wirtualnego DOM i prawie żadnego kodu runtime'owego frameworka w paczce produkcyjnej. Filozofia polega na przeniesieniu pracy z przeglądarki do etapu budowania.

SolidJS (v1.7)

SolidJS często znajduje się na szczycie rankingów wydajności i zyskuje znaczną popularność. Używa JSX, więc wydaje się znajomy dla deweloperów Reacta, ale nie używa wirtualnego DOM. Zamiast tego wykorzystuje drobnoziarnisty system reaktywności, podobny do arkusza kalkulacyjnego. Gdy zmienia się jakaś dana, aktualizowane są tylko te części DOM, które od niej zależą, bez ponownego uruchamiania całych funkcji komponentów. Daje to chirurgiczną precyzję i niesamowitą szybkość.

Aplikacja testowa: „Globalny Panel Analityczny”

Aby przetestować te frameworki, zbudowaliśmy przykładową aplikację o nazwie „Globalny Panel Analityczny”. Aplikacja ta ma być reprezentatywna dla wielu narzędzi biznesowych opartych na danych. Obejmuje następujące funkcje:

• Uwierzytelnianie: Symulowany proces logowania/wylogowywania.
• Strona główna panelu: Wyświetla kilka kart podsumowujących i wykresów z danymi pobieranymi z symulowanego API.
• Strona z dużą tabelą danych: Strona, która pobiera i renderuje tabelę z 1000 wierszy i 10 kolumnami danych.
• Interaktywne funkcje tabeli: Sortowanie po stronie klienta, filtrowanie i zaznaczanie wierszy.
• Widok szczegółowy: Routing po stronie klienta do strony szczegółowej dla wybranego wiersza w tabeli.
• Stan globalny: Współdzielony stan dla uwierzytelnionego użytkownika i motywu interfejsu (tryb jasny/ciemny).

Taka konfiguracja pozwala nam mierzyć wszystko, od początkowego ładowania i renderowania danych z API, po responsywność złożonych interakcji UI na dużym zbiorze danych.

Metodologia: Jak mierzyliśmy wydajność

Przejrzystość i spójność są kluczowe dla sprawiedliwego porównania. Oto nasza konfiguracja testowa:

• Narzędzia: Google Lighthouse (uruchomione w oknie incognito) oraz profiler wydajności w Chrome DevTools.
• Środowisko: Wszystkie aplikacje zostały zbudowane w wersji produkcyjnej i serwowane lokalnie.
• Warunki testowe: Aby zasymulować rzeczywistego użytkownika mobilnego, wszystkie testy przeprowadzono z 4-krotnym spowolnieniem procesora i dławieniem sieci do szybkiej sieci 3G. Zapobiega to zniekształceniu wyników przez wysokiej klasy sprzęt deweloperski.
• Kluczowe mierzone metryki:
  • Początkowy rozmiar paczki JS (skompresowany): Ilość kodu JavaScript, którą przeglądarka musi pobrać, sparsować i wykonać podczas pierwszej wizyty.
  • First Contentful Paint (FCP): Oznacza czas, w którym renderowany jest pierwszy fragment treści DOM.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Mierzy, kiedy największy widoczny element treści w widoku jest renderowany. Kluczowy wskaźnik Core Web Vital.
  • Time to Interactive (TTI): Czas potrzebny, aby strona stała się w pełni interaktywna.
  • Total Blocking Time (TBT): Mierzy całkowity czas, przez który główny wątek był zablokowany, uniemożliwiając interakcję użytkownika. Bezpośrednio koreluje z nowym wskaźnikiem Core Web Vital – INP (Interaction to Next Paint).
  • Zużycie pamięci: Rozmiar sterty mierzony po początkowym załadowaniu i po kilku interakcjach.

Wyniki: Bezpośrednie porównanie

Zastrzeżenie: Te wyniki opierają się na naszej konkretnej aplikacji testowej. Liczby ilustrują charakterystykę wydajnościową każdego frameworka, ale architektura Twojej własnej aplikacji może przynieść inne rezultaty.

Runda 1: Początkowe ładowanie i rozmiar paczki

Dla nowego użytkownika pierwsze wrażenie jest wszystkim. Ta runda koncentruje się na tym, jak szybko aplikacja może zostać pobrana i wyrenderowana do stanu używalności.

• Svelte: Zwycięzca. Z paczką JS skompresowaną do zaledwie ~9 KB, Svelte był wyraźnym liderem. Jego wyniki FCP i LCP były znakomite, ponieważ przeglądarka miała bardzo mało kodu frameworka do przetworzenia. Panel pojawił się niemal natychmiast.
• SolidJS: Drugie miejsce, tuż za liderem. Rozmiar paczki był nieco większy i wynosił ~12 KB. Wydajność była prawie identyczna jak w przypadku Svelte, zapewniając niezwykle szybkie doświadczenie początkowego ładowania.
• Vue: Mocny zawodnik. Paczka Vue osiągnęła przyzwoity rozmiar ~35 KB. Jego optymalizacje kompilatora zabłysnęły, dostarczając szybkie LCP i TTI, które były bardzo konkurencyjne.
• React: Środek stawki. Połączenie `react` i `react-dom` dało paczkę o rozmiarze ~48 KB. Choć w żadnym wypadku nie był wolny, TTI był zauważalnie dłuższy niż u liderów z powodu pracy związanej z budowaniem VDOM i hydratacją aplikacji.
• Angular: Poprawa, ale wciąż największy. Paczka Angulara była największa i wynosiła ~65 KB. Chociaż jest to ogromna poprawa w stosunku do starszych wersji, początkowy koszt parsowania i uruchamiania był nadal najwyższy, co doprowadziło do najwolniejszych FCP i LCP w tym teście.

Wniosek: W projektach, w których czas początkowego ładowania jest absolutnie krytyczny (np. strony docelowe e-commerce, strony marketingowe), frameworki oparte na kompilatorze, takie jak Svelte i Solid, mają wyraźną, mierzalną przewagę ze względu na minimalny ślad wykonawczy.

Runda 2: Wydajność w czasie działania i interakcji

Gdy aplikacja jest już załadowana, jak się z niej korzysta? Przetestowaliśmy to, wykonując intensywne operacje na naszej tabeli danych z 1000 wierszy: sortowanie według kolumny i stosowanie filtra tekstowego, który przeszukiwał wszystkie komórki.

• SolidJS: Zwycięzca. Wydajność SolidJS była tutaj fenomenalna. Sortowanie i filtrowanie wydawały się natychmiastowe. Jego drobnoziarnista reaktywność oznaczała, że dotykane były tylko te węzły DOM, które wymagały zmiany. TBT był niewiarygodnie niski, co wskazuje na nieblokujący się interfejs użytkownika nawet podczas intensywnych obliczeń.
• Svelte: Doskonała wydajność. Svelte był tuż za Solid. Jego skompilowane, bezpośrednie manipulacje DOM okazały się niezwykle wydajne. Doświadczenie użytkownika było płynne i responsywne, z bardzo niskim TBT.
• Vue: Bardzo dobra wydajność. System reaktywności Vue sprawnie obsłużył aktualizacje. Wystąpiło bardzo niewielkie, prawie niezauważalne opóźnienie przy filtrowaniu w porównaniu do Solid i Svelte, ale ogólne wrażenie było doskonałe i zadowoliłoby zdecydowaną większość przypadków użycia.
• React: Dobrze, ale wymaga optymalizacji. Domyślna implementacja w React wykazywała zauważalne opóźnienie podczas filtrowania dużej tabeli. Główny wątek był blokowany na krótki czas, ponieważ ponowne renderowanie komponentu z 1000 wierszy było kosztowne. Można to było rozwiązać, ręcznie stosując optymalizacje, takie jak `React.memo` dla komponentów wierszy i `useMemo` dla logiki filtrowania. Po optymalizacji wydajność stała się dobra, ale wymagało to dodatkowego wysiłku deweloperskiego.
• Angular: Dobrze, z niuansami. Domyślny mechanizm wykrywania zmian w Angularze również miał niewielkie problemy z zadaniem filtrowania, podobnie jak React. Jednak przeniesienie komponentu tabeli do strategii wykrywania zmian `OnPush` znacznie poprawiło wydajność, czyniąc go bardzo responsywnym. Nowa funkcja sygnałów w Angularze prawdopodobnie zrównałaby go z liderami.

Wniosek: W przypadku wysoce interaktywnych, intensywnie wykorzystujących dane aplikacji, architektury Solid i Svelte zapewniają najlepszą w swojej klasie wydajność od razu po wyjęciu z pudełka. Biblioteki oparte na VDOM, takie jak React i Vue, są w pełni zdolne, ale mogą wymagać od deweloperów większej świadomości technik optymalizacji wydajności w miarę wzrostu złożoności.

Runda 3: Zużycie pamięci

Chociaż jest to mniejszy problem na nowoczesnych komputerach stacjonarnych, zużycie pamięci jest nadal kluczowe dla urządzeń mobilnych o niższej wydajności i długo działających aplikacji, aby uniknąć spowolnień i awarii.

• Svelte & SolidJS: Remis na czele z najniższym zużyciem pamięci. Bez VDOM w pamięci i z minimalnym środowiskiem wykonawczym, były oszczędne i wydajne.
• Vue: Zużywał nieco więcej pamięci niż liderzy, co można przypisać jego VDOM i systemowi reaktywności, ale pozostał bardzo wydajny.
• React: Miał wyższe zużycie pamięci ze względu na VDOM i narzut architektury Fiber.
• Angular: Zanotował najwyższe zużycie pamięci, co jest konsekwencją jego kompleksowej struktury frameworka i Zone.js do wykrywania zmian.

Wniosek: W przypadku aplikacji przeznaczonych na urządzenia o ograniczonych zasobach lub mających być otwartymi przez bardzo długie sesje, niższy narzut pamięci Svelte i Solid może być znaczącą zaletą.

Poza liczbami: Czynniki jakościowe

Testy wydajności opowiadają kluczową część historii, ale nie całą. Wybór frameworka zależy również w dużej mierze od Twojego zespołu, zakresu projektu i długoterminowych celów.

Doświadczenie deweloperskie (DX) i krzywa uczenia się

• Vue i Svelte są często chwalone za najprzyjemniejsze DX i najłagodniejszą krzywą uczenia się. Ich składnia jest intuicyjna, a dokumentacja na najwyższym poziomie.
• Model Reacta oparty na JSX i hookach jest potężny, ale może mieć bardziej stromą krzywą uczenia się, zwłaszcza w odniesieniu do koncepcji takich jak memoizacja i zależności efektów.
• SolidJS jest łatwy do opanowania pod względem składni dla deweloperów Reacta, ale wymaga zmiany modelu myślowego, aby zrozumieć jego drobnoziarnistą reaktywność.
• Opiniotwórcza natura Angulara i jego oparcie na TypeScript oraz koncepcjach takich jak wstrzykiwanie zależności stanowią najbardziej stromą krzywą uczenia się, ale ta struktura może wymuszać spójność w dużych zespołach.

Ekosystem i wsparcie społeczności

• React jest tutaj niekwestionowanym liderem. Można znaleźć bibliotekę, narzędzie lub samouczek na praktycznie każdy problem, z którym można się spotkać. Ta ogromna globalna społeczność zapewnia niesamowitą siatkę bezpieczeństwa.
• Vue i Angular również mają bardzo duże, dojrzałe ekosystemy z silnym wsparciem korporacyjnym i bogactwem bibliotek oraz zasobów społecznościowych.
• Svelte i SolidJS mają mniejsze, ale szybko rosnące ekosystemy. Chociaż możesz nie znaleźć gotowego komponentu do każdego niszowego zastosowania, ich społeczności są pełne pasji i bardzo aktywne.

Podsumowanie: Który framework jest dla Ciebie odpowiedni?

Po przeanalizowaniu danych i uwzględnieniu czynników jakościowych staje się jasne, że nie ma jednego „najlepszego” frameworka. Optymalny wybór zależy całkowicie od priorytetów Twojego projektu.

Oto nasza ostateczna rekomendacja oparta na różnych scenariuszach:

• Dla absolutnie szczytowej wydajności i oszczędnych kompilacji: Wybierz Svelte lub SolidJS. Jeśli Twoim głównym celem są najszybsze możliwe czasy ładowania, najbardziej responsywny interfejs użytkownika i najmniejszy możliwy rozmiar paczki (np. strony e-commerce, aplikacje webowe mobile-first, interaktywne wizualizacje), te frameworki są w swojej własnej klasie. SolidJS ma przewagę w przypadku złożonych, reaktywnych manipulacji danymi, podczas gdy Svelte oferuje nieco prostsze, bardziej magiczne doświadczenie deweloperskie.
• Dla ogromnego ekosystemu i puli talentów: Wybierz React. Jeśli Twój projekt potrzebuje dostępu do najszerszego możliwego zakresu bibliotek, narzędzi i deweloperów, React jest najbezpieczniejszym i najbardziej pragmatycznym wyborem. Jego wydajność jest bardzo dobra, a jego dominacja na rynku pracy ułatwia skalowanie zespołu programistów w dowolnym miejscu na świecie.
• Dla równowagi między wydajnością a przystępnością: Wybierz Vue. Vue trafia w idealny punkt. Oferuje doskonałą wydajność, konkurencyjną w stosunku do Reacta, ale z doświadczeniem deweloperskim, które wielu uważa za bardziej intuicyjne i łatwiejsze do nauczenia. To fantastyczny, wszechstronny wybór dla małych i dużych aplikacji.
• Dla dużych, korporacyjnych aplikacji: Wybierz Angular. Jeśli budujesz złożoną, długotrwałą aplikację z dużym zespołem deweloperów, ustrukturyzowana i opiniotwórcza natura Angulara może być ogromnym atutem. Wymusza spójność i zapewnia solidną, kompleksową platformę, która radzi sobie ze złożonością na poziomie korporacyjnym, a jego wydajność stale się poprawia.

Świat frameworków JavaScript ewoluuje szybciej niż kiedykolwiek. Wzrost popularności kompilatorów i odchodzenie od wirtualnego DOM przez pretendentów takich jak Svelte i SolidJS napędzają cały ekosystem do przodu. Ostatecznie „wojny frameworków” są dobrą rzeczą — prowadzą do innowacji, lepszej wydajności i potężniejszych narzędzi dla deweloperów do budowania następnej generacji doświadczeń internetowych. Wybierz narzędzie, które najlepiej pasuje do unikalnych ograniczeń i celów Twojego projektu, a będziesz na dobrej drodze do sukcesu.