Противостояние JavaScript-фреймворков: реальные тесты производительности для современных приложений

В динамичном мире веб-разработки дебаты о том, какой JavaScript-фреймворк "лучший", ведутся постоянно. Разработчики часто отстаивают своих фаворитов, ссылаясь на опыт разработки, размер экосистемы или кривую обучения. Однако для конечных пользователей и предприятий один показатель часто превосходит все остальные: производительность. Быстрое и отзывчивое приложение может быть разницей между конверсией и отказом, между удовлетворением и разочарованием пользователя.

Хотя синтетические тесты, такие как TodoMVC, имеют свое место, они часто не отражают сложность современного веб-приложения. Они тестируют изолированные функции в вакууме, сценарий, редко встречающийся в продакшене. Эта статья использует другой подход. Мы погружаемся в реальный тест приложения, сравнивая титанов фронтенд-мира — React, Vue и Angular — вместе с новыми претендентами — Svelte и SolidJS. Наша цель — выйти за рамки теоретических аргументов и предоставить ощутимые данные, которые помогут вам принять обоснованное решение для вашего следующего проекта.

Почему важны реальные тесты производительности

Прежде чем мы представим данные, важно понять различие между синтетическими и реальными тестами. Синтетические тесты часто фокусируются на одной повторяющейся задаче, такой как создание и удаление 1000 элементов списка дел. Это отлично подходит для стресс-тестирования движка рендеринга фреймворка, но мало говорит о:

• Производительности начальной загрузки: Как быстро приложение становится пригодным для использования новым посетителем в мобильной сети? Это включает в себя размер бандла, время разбора и стратегию гидратации.
• Сложном управлении состоянием: Как фреймворк обрабатывает взаимодействия между несколькими несвязанными компонентами, которые используют общее глобальное состояние?
• Интеграции задержки API: Как ощущается приложение, когда оно должно получить данные, отобразить состояния загрузки, а затем отобразить результаты?
• Производительности маршрутизации: Как быстро и плавно пользователь может перемещаться между различными страницами или представлениями в одностраничном приложении (SPA)?

Реальный тест пытается имитировать эти сценарии. Создав идентичное, умеренно сложное приложение в каждом фреймворке, мы можем измерить показатели производительности, которые напрямую влияют на пользовательский опыт и, следовательно, на бизнес-цели. Эти показатели тесно связаны с Core Web Vitals (CWV) Google, набором факторов, которые теперь являются частью его алгоритма ранжирования в поиске. Короче говоря, производительность — это не просто техническая проблема; это SEO и бизнес-императив.

Соперники: краткий обзор

Мы выбрали пять самых известных и интересных фреймворков в экосистеме сегодня. Каждый из них имеет свою философию и архитектуру, что напрямую влияет на его характеристики производительности.

React (v18)

React, разработанный и поддерживаемый компанией Meta, является бесспорным лидером рынка. Он популяризировал компонентно-ориентированную архитектуру и Virtual DOM (VDOM). VDOM действует как представление реального DOM в памяти, позволяя React эффективно выполнять пакетные обновления. Его огромная экосистема и кадровый резерв делают его выбором по умолчанию для многих компаний по всему миру.

Vue (v3)

Vue часто называют прогрессивным фреймворком. Он известен своей доступной кривой обучения, отличной документацией и гибкостью. Vue 3 принес значительные улучшения производительности благодаря новой системе реактивности, построенной на JavaScript Proxies, и компилятору, который может высоко оптимизировать шаблоны. Он также использует Virtual DOM, аналогичный React.

Angular (v16)

Angular от Google — это скорее платформа, чем библиотека. Это комплексный, предписывающий фреймворк, который предоставляет решения для всего, от маршрутизации до управления состоянием из коробки. Исторически известный большими размерами бандлов, последние версии с компилятором Ivy, tree-shaking и внедрением сигналов и автономных компонентов сделали его гораздо более конкурентоспособным с точки зрения производительности.

Svelte (v4)

Svelte использует радикальный подход. Это компилятор, который запускается во время сборки, преобразуя ваши компоненты Svelte в высокооптимизированный императивный код JavaScript, который напрямую манипулирует DOM. Это означает, что в вашем производственном бандле нет Virtual DOM и почти нет кода среды выполнения, специфичного для фреймворка. Философия заключается в переносе работы из браузера на этап сборки.

SolidJS (v1.7)

SolidJS часто возглавляет графики производительности и набирает значительную популярность. Он использует JSX, поэтому он кажется знакомым разработчикам React, но он не использует Virtual DOM. Вместо этого он использует детализированную систему реактивности, очень похожую на электронную таблицу. Когда часть данных изменяется, обновляются только те части DOM, которые зависят от нее, без повторного запуска всех функций компонента. Это приводит к хирургической точности и невероятной скорости.

Тестовое приложение: "Панель глобальной аналитики"

Чтобы протестировать эти фреймворки, мы создали образец приложения под названием "Панель глобальной аналитики". Это приложение предназначено для представления многих бизнес-инструментов, управляемых данными. Он включает в себя следующие функции:

• Аутентификация: Макет потока входа/выхода.
• Домашняя страница панели мониторинга: Отображает несколько сводных карточек и графиков с данными, полученными из макета API.
• Страница большой таблицы данных: Страница, которая извлекает и отображает таблицу с 1000 строками и 10 столбцами данных.
• Интерактивные функции таблицы: Сортировка на стороне клиента, фильтрация и выбор строк.
• Подробный вид: Маршрутизация на стороне клиента на страницу сведений для выбранной строки в таблице.
• Глобальное состояние: Общее состояние для аутентифицированного пользователя и темы пользовательского интерфейса (светлый/темный режим).

Эта настройка позволяет нам измерять все, от начальной загрузки и рендеринга данных API до скорости реагирования сложных взаимодействий пользовательского интерфейса на большом наборе данных.

Методология: Как мы измеряли производительность

Прозрачность и последовательность имеют первостепенное значение для честного сравнения. Вот наша тестовая установка:

• Инструменты: Google Lighthouse (запущен в режиме инкогнито) и профилировщик производительности Chrome DevTools.
• Окружение: Все приложения были созданы для продакшена и обслуживались локально.
• Условия тестирования: Чтобы имитировать реального мобильного пользователя, все тесты проводились с замедлением процессора в 4 раза и Fast 3G дросселированием сети. Это предотвращает искажение результатов высокопроизводительным оборудованием разработчика.
• Ключевые измеренные показатели:
  • Начальный размер бандла JS (сжатый gzip): Объем JavaScript, который браузер должен загрузить, проанализировать и выполнить при первом посещении.
  • First Contentful Paint (FCP): Отмечает время, когда отображается первый фрагмент контента DOM.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Измеряет, когда отображается самый большой видимый элемент контента в области просмотра. Ключевой Core Web Vital.
  • Time to Interactive (TTI): Время, необходимое для того, чтобы страница стала полностью интерактивной.
  • Total Blocking Time (TBT): Измеряет общее время блокировки основного потока, предотвращающее ввод данных пользователем. Напрямую коррелирует с новым INP (Interaction to Next Paint) Core Web Vital.
  • Использование памяти: Размер кучи, измеренный после начальной загрузки и после нескольких взаимодействий.

Результаты: Прямое сравнение

Отказ от ответственности: Эти результаты основаны на нашем конкретном тестовом приложении. Цифры иллюстрируют характеристики производительности каждого фреймворка, но архитектура вашего собственного приложения может дать другие результаты.

Раунд 1: Начальная загрузка и размер бандла

Для нового пользователя первое впечатление — это все. Этот раунд посвящен тому, как быстро приложение можно загрузить и отобразить в пригодное для использования состояние.

• Svelte: Победитель. Со сжатым gzip JS-бандлом всего ~9 КБ Svelte был явным лидером. Его оценки FCP и LCP были выдающимися, так как браузеру приходилось обрабатывать очень мало кода фреймворка. Панель мониторинга появилась почти мгновенно.
• SolidJS: Второе место. Размер бандла был немного больше — ~12 КБ. Производительность была почти идентична Svelte, обеспечивая чрезвычайно быструю начальную загрузку.
• Vue: Сильный игрок. Бандл Vue составлял респектабельные ~35 КБ. Его оптимизации компилятора проявились, обеспечивая быстрые LCP и TTI, которые были очень конкурентоспособными.
• React: Середина списка. Комбинация `react` и `react-dom` привела к бандлу ~48 КБ. Хотя это и не медленно, TTI был заметно длиннее, чем у лидеров, из-за работы по созданию VDOM и гидратации приложения.
• Angular: Улучшен, но все еще самый большой. Бандл Angular был самым большим — ~65 КБ. Хотя это и является огромным улучшением по сравнению со старыми версиями, начальные затраты на разбор и начальную загрузку по-прежнему были самыми высокими, что привело к самым медленным FCP и LCP в этом тесте.

Вывод: Для проектов, где время начальной загрузки абсолютно критично (например, целевые страницы электронной коммерции, маркетинговые сайты), фреймворки на основе компилятора, такие как Svelte и Solid, имеют явное, измеримое преимущество из-за их минимального следа среды выполнения.

Раунд 2: Производительность во время выполнения и взаимодействия

Как ощущается приложение в использовании после загрузки? Мы протестировали это, выполнив интенсивные операции с нашей таблицей данных из 1000 строк: сортировку по столбцу и применение текстового фильтра, который искал по всем ячейкам.

• SolidJS: Победитель. Производительность Solid здесь была феноменальной. Сортировка и фильтрация ощущались мгновенно. Его детализированная реактивность означала, что были затронуты только те узлы DOM, которые необходимо было изменить. TBT был невероятно низким, что указывало на неблокирующий пользовательский интерфейс даже во время тяжелых вычислений.
• Svelte: Отличная производительность. Svelte был сразу за Solid. Его скомпилированные прямые манипуляции с DOM оказались чрезвычайно эффективными. Пользовательский опыт был плавным и отзывчивым, с очень небольшим TBT.
• Vue: Очень хорошая производительность. Система реактивности Vue эффективно обрабатывала обновления. По сравнению с Solid и Svelte была очень небольшая, почти незаметная задержка при фильтрации, но общий опыт был отличным и удовлетворил бы подавляющее большинство случаев использования.
• React: Хорошо, но требуется оптимизация. Из коробки реализация React показала заметную задержку при фильтрации большой таблицы. Основной поток был заблокирован на короткий период, так как повторный рендеринг компонента из 1000 строк был дорогостоящим. Это можно было решить путем ручного применения оптимизаций, таких как `React.memo` к компонентам строк и `useMemo` для логики фильтрации. С оптимизацией производительность стала хорошей, но потребовала дополнительных усилий разработчика.
• Angular: Хорошо, с нюансами. Механизм обнаружения изменений Angular по умолчанию также немного боролся с задачей фильтрации, как и React. Однако перемещение компонента таблицы для использования стратегии обнаружения изменений `OnPush` значительно улучшило производительность, сделав ее очень отзывчивой. Новая функция сигналов в Angular, вероятно, поставит ее в один ряд с лидерами.

Вывод: Для интерактивных приложений с большим объемом данных архитектуры Solid и Svelte обеспечивают лучшую в своем классе производительность из коробки. Библиотеки на основе VDOM, такие как React и Vue, вполне способны, но могут потребовать, чтобы разработчики более осознанно подходили к методам оптимизации производительности по мере роста сложности.

Раунд 3: Использование памяти

Хотя это и менее актуально на современных настольных компьютерах, использование памяти по-прежнему критично для мобильных устройств нижнего ценового диапазона и долго работающих приложений, чтобы избежать вялости и сбоев.

• Svelte & SolidJS: Разделили лидерство с наименьшим объемом памяти. Без VDOM в памяти и с минимальной средой выполнения они были экономными и эффективными.
• Vue: Потреблял немного больше памяти, чем лидеры, что объясняется его VDOM и системой реактивности, но оставался очень эффективным.
• React: Имел более высокий объем памяти из-за VDOM и накладных расходов на архитектуру fiber.
• Angular: Зарегистрировал самое высокое использование памяти, что является следствием его комплексной структуры фреймворка и Zone.js для обнаружения изменений.

Вывод: Для приложений, предназначенных для устройств с ограниченными ресурсами или предназначенных для работы в течение очень длительных сеансов, более низкие накладные расходы на память Svelte и Solid могут быть значительным преимуществом.

За рамками цифр: качественные факторы

Тесты производительности рассказывают важную часть истории, но не всю историю. Выбор фреймворка также во многом зависит от вашей команды, масштаба вашего проекта и ваших долгосрочных целей.

Опыт разработчика (DX) и кривая обучения

• Vue и Svelte часто хвалят за то, что у них самый приятный DX и самые плавные кривые обучения. Их синтаксис интуитивно понятен, а документация — на высшем уровне.
• JSX и модель на основе хуков React мощны, но могут иметь более крутую кривую обучения, особенно в отношении таких концепций, как мемоизация и зависимости эффектов.
• SolidJS легко освоить разработчикам React синтаксически, но требуется сдвиг в ментальной модели, чтобы понять его детализированную реактивность.
• Предписывающий характер Angular и опора на TypeScript и такие концепции, как внедрение зависимостей, представляют собой самую крутую кривую обучения, но эта структура может обеспечить согласованность в больших командах.

Экосистема и поддержка сообщества

• React является здесь бесспорным лидером. Вы можете найти библиотеку, инструмент или учебник практически для любой проблемы, с которой вы можете столкнуться. Это огромное глобальное сообщество обеспечивает невероятную сеть безопасности.
• Vue и Angular также имеют очень большие, зрелые экосистемы с сильной корпоративной поддержкой и множеством библиотек и ресурсов сообщества.
• Svelte и SolidJS имеют меньшие, но быстрорастущие экосистемы. Хотя вы не сможете найти готовый компонент для каждого нишевого случая использования, их сообщества увлечены и очень активны.

Вывод: какой фреймворк подходит именно вам?

Проанализировав данные и рассмотрев качественные факторы, становится ясно, что не существует единого "лучшего" фреймворка. Оптимальный выбор полностью зависит от приоритетов вашего проекта.

Вот наша окончательная рекомендация, основанная на различных сценариях:

• Для абсолютной пиковой производительности и компактных сборок: Выберите Svelte или SolidJS. Если ваша основная цель — максимально быстрое время загрузки, наиболее отзывчивый пользовательский интерфейс и наименьший возможный размер бандла (например, сайты электронной коммерции, мобильные веб-приложения, интерактивные визуализации), эти фреймворки находятся в своем собственном классе. SolidJS получает преимущество для сложной реактивной обработки данных, в то время как Svelte предлагает немного более простой и волшебный опыт разработчика.
• Для огромной экосистемы и кадрового резерва: Выберите React. Если вашему проекту нужен доступ к максимально широкому спектру библиотек, инструментов и разработчиков, React — самый безопасный и прагматичный выбор. Его производительность очень хорошая, а его доминирование на рынке труда облегчает масштабирование вашей команды разработчиков в любой точке мира.
• Для баланса производительности и доступности: Выберите Vue. Vue попадает в золотую середину. Он предлагает отличную производительность, которая конкурирует с React, но с опытом разработчика, который многие считают более интуитивным и легким в освоении. Это фантастический универсал для приложений малого и большого масштаба.
• Для крупномасштабных корпоративных приложений: Выберите Angular. Если вы создаете сложное, долговечное приложение с большой командой разработчиков, структурированный и предписывающий характер Angular может стать огромным преимуществом. Он обеспечивает согласованность и предоставляет надежную, всеобъемлющую платформу, которая может обрабатывать сложность корпоративного уровня, и его производительность постоянно улучшается.

Мир JavaScript-фреймворков развивается быстрее, чем когда-либо. Рост числа компиляторов и отказ от Virtual DOM такими претендентами, как Svelte и SolidJS, подталкивают всю экосистему вперед. В конечном счете, "войны фреймворков" — это хорошо — они приводят к инновациям, повышению производительности и более мощным инструментам для разработчиков, позволяющим создавать следующее поколение веб-интерфейсов. Выберите инструмент, который лучше всего соответствует уникальным ограничениям и целям вашего проекта, и вы будете на пути к успеху.