Primerjava zmogljivosti JavaScript ogrodij: Primerjalni testi v realnem svetu za sodobne aplikacije

V dinamičnem svetu spletnega razvoja je debata o tem, katero JavaScript ogrodje je "najboljše", stalnica. Razvijalci pogosto zagovarjajo svoje favorite, pri čemer navajajo izkušnjo razvijalca, velikost ekosistema ali krivuljo učenja. Vendar pa za končne uporabnike in podjetja ena metrika pogosto presega vse ostale: zmogljivost. Hitra in odzivna aplikacija je lahko razlika med konverzijo in zapustitvijo strani, med navdušenjem uporabnika in njegovo frustracijo.

Čeprav imajo sintetični primerjalni testi, kot je TodoMVC, svoje mesto, pogosto ne uspejo zajeti kompleksnosti sodobne spletne aplikacije. Testirajo izolirane funkcije v vakuumu, kar je scenarij, ki ga v produkciji redko srečamo. Ta članek ubira drugačen pristop. Potapljamo se globoko v primerjalni test realne aplikacije, kjer primerjamo titane front-end sveta – React, Vue in Angular – skupaj z izzivalci nove generacije, Svelte in SolidJS. Naš cilj je preseči teoretične argumente in ponuditi oprijemljive podatke, ki vam bodo pomagali sprejeti informirano odločitev za vaš naslednji projekt.

Zakaj so primerjalni testi v realnem svetu pomembni

Preden predstavimo podatke, je ključnega pomena razumeti razliko med sintetičnimi in realnimi primerjalnimi testi. Sintetični testi se pogosto osredotočajo na eno, ponavljajočo se nalogo, kot je ustvarjanje in uničevanje 1000 elementov seznama opravil. To je odlično za stresno testiranje renderirnega mehanizma ogrodja, vendar pove malo o:

• Zmogljivost začetnega nalaganja: Kako hitro aplikacija postane uporabna za prvega obiskovalca na mobilnem omrežju? To vključuje velikost paketa, čas razčlenjevanja in strategijo hidracije.
• Upravljanje kompleksnega stanja: Kako ogrodje obravnava interakcije med več nepovezanimi komponentami, ki si delijo globalno stanje?
• Integracija zakasnitve API-ja: Kakšen je občutek pri uporabi aplikacije, ko mora pridobiti podatke, prikazati stanje nalaganja in nato izrisati rezultate?
• Zmogljivost usmerjanja (routing): Kako hitro in gladko se lahko uporabnik premika med različnimi stranmi ali pogledi znotraj enostranske aplikacije (SPA)?

Realni primerjalni test poskuša simulirati te scenarije. Z izdelavo enake, zmerno kompleksne aplikacije v vsakem ogrodju lahko merimo metrike zmogljivosti, ki neposredno vplivajo na uporabniško izkušnjo in posledično na poslovne cilje. Te metrike so tesno povezane z Googlovimi Core Web Vitals (CWV), sklopom dejavnikov, ki so zdaj del njegovega algoritma za razvrščanje v iskalniku. Skratka, zmogljivost ni le tehnična skrb; je nujnost za SEO in poslovanje.

Tekmeci: Kratek pregled

Izbrali smo pet najpomembnejših in zanimivih ogrodij v današnjem ekosistemu. Vsako ima drugačno filozofijo in arhitekturo, kar neposredno vpliva na njegove značilnosti zmogljivosti.

React (v18)

React, ki ga razvija in vzdržuje Meta, je nesporni vodja na trgu. Populariziral je komponentno arhitekturo in navidezni DOM (VDOM). VDOM deluje kot predstavitev realnega DOM-a v pomnilniku, kar Reactu omogoča učinkovito paketno posodabljanje. Njegov ogromen ekosistem in bazen talentov ga postavljata kot privzeto izbiro za mnoga podjetja po vsem svetu.

Vue (v3)

Vue je pogosto opisan kot progresivno ogrodje. Znan je po dostopni krivulji učenja, odlični dokumentaciji in prilagodljivosti. Vue 3 je prinesel znatne izboljšave zmogljivosti z novim sistemom reaktivnosti, zgrajenim na JavaScript Proxies, in prevajalnikom, ki lahko visoko optimizira predloge. Prav tako uporablja navidezni DOM, podobno kot React.

Angular (v16)

Googlov Angular je bolj platforma kot knjižnica. Je celovito, usmerjeno ogrodje, ki ponuja rešitve za vse, od usmerjanja do upravljanja stanja, že v osnovi. V preteklosti znan po večjih velikostih paketov, so ga novejše različice s prevajalnikom Ivy, tehniko "tree-shaking" ter uvedbo signalov in samostojnih komponent naredile veliko bolj konkurenčnega na področju zmogljivosti.

Svelte (v4)

Svelte ubira radikalen pristop. Je prevajalnik, ki se izvede ob času gradnje in pretvori vaše Svelte komponente v visoko optimizirano, imperativno JavaScript kodo, ki neposredno manipulira z DOM-om. To pomeni, da v produkcijskem paketu ni navideznega DOM-a in skoraj nobene izvajalske kode, specifične za ogrodje. Filozofija je prenesti delo iz brskalnika na korak gradnje.

SolidJS (v1.7)

SolidJS se pogosto uvršča na vrh lestvic zmogljivosti in pridobiva pomemben zagon. Uporablja JSX, zato je znan razvijalcem Reacta, vendar ne uporablja navideznega DOM-a. Namesto tega uporablja fino zrnat sistem reaktivnosti, podoben preglednici. Ko se del podatkov spremeni, se posodobijo samo tisti deli DOM-a, ki so odvisni od njega, brez ponovnega izvajanja celotnih funkcij komponent. To omogoča kirurško natančnost in neverjetno hitrost.

Primerjalna aplikacija: "Nadzorna plošča za globalni vpogled"

Za testiranje teh ogrodij smo zgradili vzorčno aplikacijo, imenovano "Nadzorna plošča za globalni vpogled". Ta aplikacija je zasnovana tako, da predstavlja mnoga poslovna orodja, ki temeljijo na podatkih. Vključuje naslednje funkcije:

• Avtentikacija: Simuliran postopek prijave/odjave.
• Domača stran nadzorne plošče: Prikazuje več povzetkov v obliki kartic in grafikonov s podatki, pridobljenimi iz navideznega API-ja.
• Stran z veliko podatkovno tabelo: Stran, ki pridobi in izriše tabelo s 1000 vrsticami in 10 stolpci podatkov.
• Interaktivne funkcije tabele: Razvrščanje na strani odjemalca, filtriranje in izbira vrstic.
• Podroben pogled: Usmerjanje na strani odjemalca na stran s podrobnostmi za izbrano vrstico v tabeli.
• Globalno stanje: Deljeno stanje za avtenticiranega uporabnika in temo uporabniškega vmesnika (svetla/temna).

Ta postavitev nam omogoča merjenje vsega, od začetnega nalaganja in renderiranja podatkov iz API-ja do odzivnosti kompleksnih interakcij uporabniškega vmesnika na velikem naboru podatkov.

Metodologija: Kako smo merili zmogljivost

Preglednost in doslednost sta ključnega pomena za pošteno primerjavo. Naša testna postavitev je naslednja:

• Orodja: Google Lighthouse (zagnan v anonimnem oknu) in profiler zmogljivosti v Chrome DevTools.
• Okolje: Vse aplikacije so bile zgrajene za produkcijo in servirane lokalno.
• Testni pogoji: Za simulacijo realnega mobilnega uporabnika so bili vsi testi izvedeni z 4x upočasnitvijo procesorja in z omejitvijo omrežja Fast 3G. S tem preprečimo, da bi na rezultate vplivala visokozmogljiva razvijalska strojna oprema.
• Ključne merjene metrike:
  • Velikost začetnega JS paketa (gzipped): Količina JavaScripta, ki ga mora brskalnik prenesti, razčleniti in izvesti ob prvem obisku.
  • First Contentful Paint (FCP): Označuje čas, ko je izrisan prvi del vsebine DOM.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Meri, kdaj je izrisan največji vidni element vsebine v vidnem polju. Ključni Core Web Vital.
  • Time to Interactive (TTI): Čas, ki je potreben, da stran postane popolnoma interaktivna.
  • Total Blocking Time (TBT): Meri skupni čas, ko je bila glavna nit blokirana in je preprečevala uporabniški vnos. Neposredno povezan z novim Core Web Vitalom INP (Interaction to Next Paint).
  • Poraba pomnilnika: Velikost kupa (heap), izmerjena po začetnem nalaganju in po več interakcijah.

Rezultati: Neposredna primerjava

Omejitev odgovornosti: Ti rezultati temeljijo na naši specifični primerjalni aplikaciji. Številke so ilustrativne za značilnosti zmogljivosti vsakega ogrodja, vendar bi lahko arhitektura vaše aplikacije prinesla drugačne rezultate.

1. krog: Začetno nalaganje in velikost paketa

Za novega uporabnika je prvi vtis vse. Ta krog se osredotoča na to, kako hitro je mogoče aplikacijo prenesti in izrisati v uporabno stanje.

• Svelte: Zmagovalec. Z gzipped JS paketom velikosti le ~9 KB je bil Svelte jasen vodja. Njegova rezultata FCP in LCP sta bila izjemna, saj je imel brskalnik za obdelavo zelo malo kode ogrodja. Nadzorna plošča se je pojavila skoraj takoj.
• SolidJS: Tesno za petami. Velikost paketa je bila nekoliko večja, ~12 KB. Zmogljivost je bila skoraj enaka kot pri Svelte, kar je zagotovilo izjemno hitro izkušnjo začetnega nalaganja.
• Vue: Močan tekmec. Vuejev paket je znašal uglednih ~35 KB. Njegove optimizacije prevajalnika so se izkazale, saj je zagotovil hiter LCP in TTI, ki sta bila zelo konkurenčna.
• React: Sredina lestvice. Kombinacija `react` in `react-dom` je povzročila paket velikosti ~48 KB. Čeprav nikakor ni počasen, je bil TTI opazno daljši kot pri vodilnih zaradi dela pri gradnji VDOM-a in hidraciji aplikacije.
• Angular: Izboljšan, a še vedno največji. Angularjev paket je bil največji, ~65 KB. Čeprav je to ogromna izboljšava v primerjavi s starejšimi različicami, so bili stroški začetnega razčlenjevanja in zagona še vedno najvišji, kar je vodilo do najpočasnejših FCP in LCP v tem testu.

Vpogled: Pri projektih, kjer je čas začetnega nalaganja absolutno ključen (npr. pristajalne strani za e-trgovine, marketinške spletne strani), imajo ogrodja, ki temeljijo na prevajalniku, kot sta Svelte in Solid, izrazito, merljivo prednost zaradi minimalnega odtisa med izvajanjem.

2. krog: Zmogljivost med izvajanjem in interakcijo

Ko je aplikacija naložena, kakšen je občutek pri uporabi? To smo testirali z izvajanjem intenzivnih operacij na naši podatkovni tabeli s 1000 vrsticami: razvrščanje po stolpcu in uporaba tekstovnega filtra, ki je iskal po vseh celicah.

• SolidJS: Zmagovalec. Zmogljivost SolidJS je bila tu fenomenalna. Razvrščanje in filtriranje sta bila trenutna. Njegova fino zrnata reaktivnost je pomenila, da so se dotaknili samo tistih vozlišč DOM, ki so se morala spremeniti. TBT je bil neverjetno nizek, kar kaže na neblokirajoč uporabniški vmesnik tudi med težkim računanjem.
• Svelte: Odlična zmogljivost. Svelte je bil tik za Solidom. Njegove prevedene, neposredne manipulacije DOM-a so se izkazale za izjemno učinkovite. Uporabniška izkušnja je bila tekoča in odzivna, z zelo malo TBT.
• Vue: Zelo dobra zmogljivost. Vuejev sistem reaktivnosti je učinkovito obravnaval posodobitve. Pri filtriranju je bila zelo rahla, skoraj nezaznavna zakasnitev v primerjavi s Solidom in Sveltom, vendar je bila celotna izkušnja odlična in bi zadovoljila veliko večino primerov uporabe.
• React: Dobro, a zahteva optimizacijo. Brez dodatnih prilagoditev je implementacija v Reactu pokazala opazno zakasnitev pri filtriranju velike tabele. Glavna nit je bila za kratek čas blokirana, saj je bilo ponovno renderiranje komponente s 1000 vrsticami drago. To je bilo rešljivo z ročnim dodajanjem optimizacij, kot sta `React.memo` za komponente vrstic in `useMemo` za logiko filtriranja. Z optimizacijo je zmogljivost postala dobra, vendar je zahtevala dodaten napor razvijalca.
• Angular: Dobro, z odtenki. Tudi privzeti mehanizem za zaznavanje sprememb v Angularju se je pri nalogi filtriranja nekoliko mučil, podobno kot React. Vendar pa je premik tabele na uporabo strategije zaznavanja sprememb `OnPush` znatno izboljšal zmogljivost in jo naredil zelo odzivno. Nova funkcija signalov v Angularju bi ga verjetno izenačila z vodilnimi.

Vpogled: Za visoko interaktivne aplikacije z veliko podatki arhitekturi SolidJS in Svelte ponujata najboljšo zmogljivost že v osnovi. Knjižnice, ki temeljijo na VDOM, kot sta React in Vue, so povsem sposobne, vendar lahko od razvijalcev zahtevajo večjo pozornost pri tehnikah optimizacije zmogljivosti, ko se kompleksnost povečuje.

3. krog: Poraba pomnilnika

Čeprav je na sodobnih namiznih računalnikih manj skrb vzbujajoča, je poraba pomnilnika še vedno ključna za manj zmogljive mobilne naprave in dolgotrajne aplikacije, da se izognemo počasnosti in zrušitvam.

• Svelte & SolidJS: Izenačena na prvem mestu z najnižjim pomnilniškim odtisom. Brez VDOM-a v pomnilniku in z minimalnim izvajalskim časom sta bila vitka in učinkovita.
• Vue: Porabil je nekoliko več pomnilnika kot vodilna, kar je mogoče pripisati njegovemu VDOM-u in sistemu reaktivnosti, vendar je ostal zelo učinkovit.
• React: Imel je višji pomnilniški odtis zaradi VDOM-a in dodatnih stroškov arhitekture Fiber.
• Angular: Zabeležil je najvišjo porabo pomnilnika, kar je posledica njegove celovite strukture ogrodja in uporabe Zone.js za zaznavanje sprememb.

Vpogled: Za aplikacije, namenjene napravam z omejenimi viri ali tistim, ki naj bi bile odprte zelo dolgo, je lahko nižja poraba pomnilnika pri Svelte in Solidu pomembna prednost.

Onkraj številk: Kvalitativni dejavniki

Primerjalni testi zmogljivosti povedo ključen del zgodbe, vendar ne celotne. Izbira ogrodja je močno odvisna tudi od vaše ekipe, obsega projekta in dolgoročnih ciljev.

Izkušnja razvijalca (DX) in krivulja učenja

• Vue in Svelte sta pogosto pohvaljena za najprijetnejšo izkušnjo razvijalca in najlažjo krivuljo učenja. Njuna sintaksa je intuitivna, dokumentacija pa vrhunska.
• Reactov JSX in model, ki temelji na "hooks", sta močna, vendar imata lahko strmejšo krivuljo učenja, zlasti pri konceptih, kot sta memoizacija in odvisnosti učinkov.
• SolidJS je sintaktično enostaven za razvijalce Reacta, vendar zahteva miselni preskok za razumevanje njegove fino zrnate reaktivnosti.
• Angularjeva usmerjena narava in odvisnost od TypeScripta ter konceptov, kot je vbrizgavanje odvisnosti, predstavljata najstrmejšo krivuljo učenja, vendar ta struktura lahko zagotovi doslednost v velikih ekipah.

Ekosistem in podpora skupnosti

• React je tu neprekosljiv vodja. Za skoraj vsak problem, na katerega lahko naletite, lahko najdete knjižnico, orodje ali vadnico. Ta ogromna globalna skupnost zagotavlja neverjetno varnostno mrežo.
• Vue in Angular imata prav tako zelo velika, zrela ekosistema z močno korporativno podporo in bogastvom knjižnic ter virov skupnosti.
• Svelte in SolidJS imata manjša, a hitro rastoča ekosistema. Čeprav morda ne boste našli vnaprej pripravljene komponente za vsak nišni primer uporabe, so njune skupnosti strastne in zelo aktivne.

Zaključek: Katero ogrodje je pravo za vas?

Po analizi podatkov in upoštevanju kvalitativnih dejavnikov je jasno, da ni enega samega "najboljšega" ogrodja. Optimalna izbira je v celoti odvisna od prioritet vašega projekta.

Tukaj je naše končno priporočilo glede na različne scenarije:

• Za absolutno vrhunsko zmogljivost in vitke gradnje: Izberite Svelte ali SolidJS. Če je vaš primarni cilj najhitrejši možni čas nalaganja, najbolj odziven uporabniški vmesnik in najmanjša možna velikost paketa (npr. spletne strani za e-trgovino, mobilne spletne aplikacije, interaktivne vizualizacije), sta ta ogrodja razred zase. SolidJS ima prednost pri kompleksni, reaktivni manipulaciji podatkov, medtem ko Svelte ponuja nekoliko enostavnejšo, bolj "magično" izkušnjo razvijalca.
• Za ogromen ekosistem in trg dela: Izberite React. Če vaš projekt potrebuje dostop do najširšega možnega nabora knjižnic, orodij in razvijalcev, je React najvarnejša in najbolj pragmatična izbira. Njegova zmogljivost je zelo dobra, njegova prevlada na trgu dela pa olajša širjenje vaše razvojne ekipe kjer koli na svetu.
• Za ravnovesje med zmogljivostjo in dostopnostjo: Izberite Vue. Vue najde zlato sredino. Ponuja odlično zmogljivost, ki je konkurenčna Reactu, vendar z izkušnjo razvijalca, ki jo mnogi smatrajo za bolj intuitivno in lažjo za učenje. Je fantastičen vsestranski izvajalec za majhne do velike aplikacije.
• Za obsežne, poslovne aplikacije: Izberite Angular. Če gradite kompleksno, dolgotrajno aplikacijo z veliko ekipo razvijalcev, je lahko Angularjeva strukturirana in usmerjena narava velika prednost. Uveljavlja doslednost in ponuja robustno, vseobsegajočo platformo, ki lahko obvlada kompleksnost na ravni podjetja, njegova zmogljivost pa se nenehno izboljšuje.

Svet JavaScript ogrodij se razvija hitreje kot kdaj koli prej. Vzpon prevajalnikov in odmik od navideznega DOM-a s strani izzivalcev, kot sta Svelte in SolidJS, potiskata celoten ekosistem naprej. Navsezadnje so "vojne ogrodij" dobra stvar – vodijo k inovacijam, boljši zmogljivosti in močnejšim orodjem za razvijalce, da zgradijo naslednjo generacijo spletnih izkušenj. Izberite orodje, ki najbolje ustreza edinstvenim omejitvam in ciljem vašega projekta, in boste na dobri poti do uspeha.