Thư viện CSS-in-JS: Phân tích Hiệu suất giữa Styled Components và Emotion

Các thư viện CSS-in-JS đã cách mạng hóa lĩnh vực phát triển front-end bằng cách cho phép lập trình viên viết CSS trực tiếp trong mã JavaScript. Cách tiếp cận này mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tạo kiểu ở cấp độ component, chủ đề động và cải thiện khả năng bảo trì. Hai trong số các thư viện CSS-in-JS phổ biến nhất là Styled Components và Emotion. Việc lựa chọn giữa chúng thường phụ thuộc vào sự cân bằng giữa các tính năng, trải nghiệm của lập trình viên và quan trọng nhất là hiệu suất. Bài viết này cung cấp một phân tích hiệu suất chi tiết về Styled Components và Emotion, giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt cho dự án tiếp theo của mình.

Thư viện CSS-in-JS là gì?

CSS truyền thống đòi hỏi việc viết các kiểu trong các tệp .css riêng biệt và liên kết chúng với các tài liệu HTML. CSS-in-JS đảo ngược mô hình này bằng cách nhúng các quy tắc CSS vào bên trong các component JavaScript. Cách tiếp cận này mang lại một số lợi thế:

• Phạm vi cô lập Component: Các kiểu được giới hạn trong phạm vi của từng component riêng lẻ, ngăn ngừa xung đột tên và ghi đè kiểu không mong muốn.
• Tạo kiểu động: Các thuộc tính CSS có thể được điều chỉnh linh hoạt dựa trên props và state của component.
• Chủ đề (Theming): Dễ dàng quản lý và chuyển đổi giữa các chủ đề khác nhau mà không cần cấu hình bộ tiền xử lý CSS phức tạp.
• Đồng vị trí (Colocation): Các kiểu được đặt cùng với logic của component, cải thiện việc tổ chức mã và khả năng bảo trì.
• Cải thiện hiệu suất (Tiềm năng): Bằng cách tối ưu hóa việc chèn kiểu, CSS-in-JS đôi khi có thể vượt trội hơn các phương pháp CSS truyền thống, đặc biệt là đối với các ứng dụng phức tạp.

Tuy nhiên, CSS-in-JS cũng có thể gây ra chi phí hiệu suất tiềm tàng do quá trình xử lý và chèn kiểu tại thời điểm chạy. Đây chính là lúc các đặc tính hiệu suất của các thư viện khác nhau trở nên quan trọng.

Styled Components

Styled Components, được tạo bởi Glen Maddern và Max Stoiber, là một trong những thư viện CSS-in-JS được sử dụng rộng rãi nhất. Nó sử dụng các tagged template literals để viết quy tắc CSS trực tiếp trong JavaScript. Styled Components tạo ra các tên lớp (class name) duy nhất cho kiểu của mỗi component, đảm bảo sự cô lập và ngăn ngừa xung đột.

Các tính năng chính của Styled Components:

• Tagged Template Literals: Viết CSS bằng cú pháp CSS quen thuộc ngay trong JavaScript.
• Tự động thêm tiền tố nhà cung cấp (Vendor Prefixing): Tự động thêm các tiền tố nhà cung cấp để đảm bảo tương thích trên các trình duyệt.
• Hỗ trợ chủ đề (Theming): Cung cấp một API chủ đề mạnh mẽ để quản lý các kiểu trên toàn ứng dụng.
• Prop `css`: Cho phép tạo kiểu cho bất kỳ component nào bằng cách sử dụng prop `css`, mang lại một cách linh hoạt để áp dụng các kiểu.
• Kết xuất phía máy chủ (Server-Side Rendering): Tương thích với kết xuất phía máy chủ để cải thiện SEO và thời gian tải ban đầu.

Ví dụ về Styled Components:

            
import styled from 'styled-components';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Emotion

Emotion là một thư viện CSS-in-JS phổ biến khác, tập trung vào hiệu suất và sự linh hoạt. Nó cung cấp nhiều phương pháp tạo kiểu, bao gồm tagged template literals, kiểu đối tượng (object styles), và prop `css`. Emotion hướng đến việc cung cấp một giải pháp tạo kiểu nhẹ và hiệu quả cho React và các framework JavaScript khác.

Các tính năng chính của Emotion:

• Nhiều phương pháp tạo kiểu: Hỗ trợ tagged template literals, kiểu đối tượng (object styles), và prop `css`.
• Tự động thêm tiền tố nhà cung cấp: Tương tự như Styled Components, tự động thêm các tiền tố nhà cung cấp.
• Hỗ trợ chủ đề: Cung cấp một context chủ đề để quản lý các kiểu trên toàn ứng dụng.
• Prop `css`: Cho phép tạo kiểu cho bất kỳ component nào bằng prop `css`.
• Kết xuất phía máy chủ: Tương thích với kết xuất phía máy chủ.
• Khả năng kết hợp (Composition): Hỗ trợ kết hợp các kiểu từ nhiều nguồn khác nhau.

Ví dụ về Emotion:

            
import styled from '@emotion/styled';
import { css } from '@emotion/react';

const Button = styled.button`
  background-color: ${props => props.primary ? 'palevioletred' : 'white'};
  color: ${props => props.primary ? 'white' : 'palevioletred'};
  font-size: 1em;
  margin: 1em;
  padding: 0.25em 1em;
  border: 2px solid palevioletred;
  border-radius: 3px;
`;

function MyComponent() {
  return (
    

      Normal Button
      Primary Button
      

        Styled with CSS prop
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Phân tích hiệu suất: Styled Components và Emotion

Hiệu suất là một yếu tố quan trọng khi chọn một thư viện CSS-in-JS, đặc biệt là đối với các ứng dụng lớn và phức tạp. Hiệu suất của Styled Components và Emotion có thể khác nhau tùy thuộc vào trường hợp sử dụng cụ thể và kiến trúc ứng dụng. Phần này cung cấp một phân tích hiệu suất chi tiết của cả hai thư viện, bao gồm các khía cạnh khác nhau như thời gian kết xuất ban đầu, hiệu suất cập nhật và kích thước gói (bundle size).

Phương pháp đo lường hiệu năng

Để thực hiện một so sánh hiệu suất công bằng và toàn diện, chúng ta cần một phương pháp đo lường nhất quán. Dưới đây là phân tích các yếu tố quan trọng cần xem xét:

• Kịch bản thực tế: Các bài kiểm tra hiệu năng nên mô phỏng các kịch bản ứng dụng thực tế, bao gồm việc kết xuất các component phức tạp, cập nhật kiểu động và xử lý các tập dữ liệu lớn. Hãy xem xét các kịch bản phù hợp với các loại ứng dụng khác nhau: danh sách sản phẩm thương mại điện tử, bảng điều khiển dữ liệu, trang web có nhiều nội dung, v.v.
• Môi trường nhất quán: Đảm bảo một môi trường kiểm thử nhất quán trên tất cả các bài kiểm tra, bao gồm phần cứng, hệ điều hành và phiên bản trình duyệt. Sử dụng các công cụ như Docker có thể giúp đảm bảo tính nhất quán.
• Chạy nhiều lần: Chạy mỗi bài kiểm tra nhiều lần để tính đến các biến động và giảm tác động của các giá trị ngoại lệ. Tính toán giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của các kết quả.
• Các chỉ số hiệu suất: Đo lường các chỉ số hiệu suất chính như thời gian kết xuất ban đầu, thời gian cập nhật, mức sử dụng bộ nhớ và kích thước gói. Sử dụng các công cụ phát triển của trình duyệt (ví dụ: tab Performance của Chrome DevTools) và các công cụ phân tích hiệu năng để thu thập dữ liệu chính xác.
• Tách mã (Code Splitting): Đánh giá tác động của việc tách mã đối với hiệu suất của cả hai thư viện.
• Kết xuất phía máy chủ: Bao gồm các bài kiểm tra hiệu năng kết xuất phía máy chủ để đánh giá hiệu suất của cả hai thư viện trong môi trường được kết xuất trên máy chủ.

Các chỉ số hiệu suất chính

• Thời gian kết xuất ban đầu (Initial Render Time): Thời gian cần thiết để kết xuất trang hoặc component ban đầu. Đây là một chỉ số quan trọng đối với trải nghiệm người dùng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ tải cảm nhận của ứng dụng.
• Thời gian cập nhật (Update Time): Thời gian cần thiết để cập nhật các kiểu của một component khi props hoặc state của nó thay đổi. Chỉ số này quan trọng đối với các ứng dụng tương tác có các cập nhật giao diện người dùng thường xuyên.
• Mức sử dụng bộ nhớ (Memory Usage): Lượng bộ nhớ mà ứng dụng tiêu thụ trong quá trình kết xuất và cập nhật. Mức sử dụng bộ nhớ cao có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất và sự cố, đặc biệt là trên các thiết bị có cấu hình thấp.
• Kích thước gói (Bundle Size): Kích thước của gói JavaScript cần được trình duyệt tải xuống. Kích thước gói nhỏ hơn dẫn đến thời gian tải ban đầu nhanh hơn và cải thiện hiệu suất trên các kết nối mạng chậm.
• Tốc độ chèn CSS (CSS Injection Speed): Tốc độ mà các quy tắc CSS được chèn vào DOM. Đây có thể là một điểm nghẽn, đặc biệt đối với các component có nhiều kiểu.

Kết quả đo lường: Thời gian kết xuất ban đầu

Thời gian kết xuất ban đầu là một chỉ số quan trọng đối với hiệu suất cảm nhận của một ứng dụng web. Thời gian kết xuất ban đầu chậm hơn có thể dẫn đến trải nghiệm người dùng kém, đặc biệt là trên thiết bị di động hoặc kết nối mạng chậm.

Nhìn chung, Emotion có xu hướng có thời gian kết xuất ban đầu nhanh hơn một chút so với Styled Components trong nhiều kịch bản. Điều này thường được cho là do cơ chế chèn kiểu hiệu quả hơn của Emotion.

Tuy nhiên, sự khác biệt về thời gian kết xuất ban đầu có thể không đáng kể đối với các ứng dụng có quy mô từ nhỏ đến trung bình. Tác động trở nên rõ rệt hơn khi độ phức tạp của ứng dụng tăng lên, với nhiều component và kiểu hơn cần được kết xuất.

Kết quả đo lường: Thời gian cập nhật

Thời gian cập nhật là thời gian cần thiết để kết xuất lại một component khi props hoặc state của nó thay đổi. Đây là một chỉ số quan trọng đối với các ứng dụng tương tác có các cập nhật giao diện người dùng thường xuyên.

Emotion thường cho thấy hiệu suất cập nhật tốt hơn so với Styled Components. Việc tính toán lại và chèn kiểu được tối ưu hóa của Emotion góp phần vào việc cập nhật nhanh hơn.

Styled Components đôi khi có thể gặp phải các điểm nghẽn về hiệu suất khi cập nhật các kiểu phụ thuộc vào các tính toán phức tạp hoặc thay đổi prop. Tuy nhiên, điều này có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các kỹ thuật như ghi nhớ (memoization) và shouldComponentUpdate.

Kết quả đo lường: Kích thước gói

Kích thước gói là kích thước của gói JavaScript cần được trình duyệt tải xuống. Kích thước gói nhỏ hơn dẫn đến thời gian tải ban đầu nhanh hơn và cải thiện hiệu suất, đặc biệt là trên các kết nối mạng chậm.

Emotion thường có kích thước gói nhỏ hơn so với Styled Components. Điều này là do Emotion có kiến trúc mô-đun hơn, cho phép các nhà phát triển chỉ nhập các tính năng họ cần. Mặt khác, Styled Components có một thư viện lõi lớn hơn, bao gồm nhiều tính năng hơn theo mặc định.

Tuy nhiên, sự khác biệt về kích thước gói có thể không đáng kể đối với các ứng dụng có quy mô từ nhỏ đến trung bình. Tác động trở nên đáng chú ý hơn khi ứng dụng phát triển về độ phức tạp, với nhiều component và phụ thuộc hơn.

Kết quả đo lường: Mức sử dụng bộ nhớ

Mức sử dụng bộ nhớ là lượng bộ nhớ mà ứng dụng tiêu thụ trong quá trình kết xuất và cập nhật. Mức sử dụng bộ nhớ cao có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất, sự cố và quá trình thu gom rác chậm hơn, đặc biệt là trên các thiết bị có cấu hình thấp.

Nhìn chung, Emotion cho thấy mức sử dụng bộ nhớ thấp hơn một chút so với Styled Components. Điều này là do các kỹ thuật quản lý bộ nhớ và chèn kiểu hiệu quả của nó.

Tuy nhiên, sự khác biệt về mức sử dụng bộ nhớ có thể không phải là một mối quan tâm lớn đối với hầu hết các ứng dụng. Nó trở nên quan trọng hơn đối với các ứng dụng có giao diện người dùng phức tạp, tập dữ liệu lớn hoặc những ứng dụng chạy trên các thiết bị bị hạn chế về tài nguyên.

Ví dụ thực tế và các trường hợp nghiên cứu

Mặc dù các bài kiểm tra hiệu năng tổng hợp cung cấp những hiểu biết có giá trị, điều cần thiết là phải xem xét các ví dụ thực tế và các trường hợp nghiên cứu để hiểu cách Styled Components và Emotion hoạt động trong các ứng dụng thực tế. Dưới đây là một vài ví dụ:

• Trang web thương mại điện tử: Một trang web thương mại điện tử với danh sách sản phẩm phức tạp và bộ lọc động có thể hưởng lợi từ thời gian kết xuất ban đầu và hiệu suất cập nhật nhanh hơn của Emotion. Kích thước gói nhỏ hơn cũng có thể cải thiện tốc độ tải cảm nhận, đặc biệt đối với người dùng trên thiết bị di động.
• Bảng điều khiển dữ liệu: Một bảng điều khiển dữ liệu với các cập nhật thời gian thực và biểu đồ tương tác có thể tận dụng hiệu suất cập nhật được tối ưu hóa của Emotion để mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà hơn.
• Trang web có nhiều nội dung: Một trang web có nhiều nội dung với vô số component và kiểu có thể hưởng lợi từ kích thước gói nhỏ hơn và mức sử dụng bộ nhớ thấp hơn của Emotion.
• Ứng dụng doanh nghiệp: Các ứng dụng doanh nghiệp quy mô lớn thường đòi hỏi một giải pháp tạo kiểu mạnh mẽ và có khả năng mở rộng. Cả Styled Components và Emotion đều có thể là những lựa chọn phù hợp, nhưng lợi thế về hiệu suất của Emotion có thể trở nên đáng chú ý hơn khi ứng dụng phát triển về độ phức tạp.

Một số công ty đã chia sẻ kinh nghiệm của họ khi sử dụng Styled Components và Emotion trong môi trường sản phẩm. Những trường hợp nghiên cứu này thường cung cấp những hiểu biết có giá trị về hiệu suất và khả năng mở rộng trong thế giới thực của cả hai thư viện. Ví dụ, một số công ty đã báo cáo những cải thiện hiệu suất đáng kể sau khi di chuyển từ Styled Components sang Emotion, trong khi những công ty khác lại thấy Styled Components là một lựa chọn phù hợp hơn cho nhu cầu cụ thể của họ.

Các tối ưu hóa cho Styled Components

Mặc dù Emotion thường vượt trội hơn Styled Components trong một số kịch bản nhất định, có một số kỹ thuật tối ưu hóa có thể được áp dụng để cải thiện hiệu suất của Styled Components:

• Sử dụng `shouldComponentUpdate` hoặc `React.memo`: Ngăn chặn việc kết xuất lại không cần thiết bằng cách triển khai `shouldComponentUpdate` hoặc sử dụng `React.memo` để ghi nhớ các component không cần cập nhật.
• Tránh các kiểu nội tuyến (Inline Styles): Giảm thiểu việc sử dụng các kiểu nội tuyến, vì chúng có thể bỏ qua các lợi ích của CSS-in-JS và dẫn đến các vấn đề về hiệu suất.
• Sử dụng biến CSS (CSS Variables): Tận dụng các biến CSS để chia sẻ các kiểu chung trên nhiều component, giảm lượng CSS cần được tạo ra và chèn vào.
• Giảm thiểu thay đổi Prop: Giảm số lượng thay đổi prop gây ra các cập nhật kiểu.
• Sử dụng hàm trợ giúp `attrs`: Hàm trợ giúp `attrs` có thể xử lý trước các prop trước khi chúng được sử dụng trong các kiểu, cải thiện hiệu suất bằng cách giảm lượng tính toán cần thiết trong quá trình kết xuất.

Các tối ưu hóa cho Emotion

Tương tự, có những kỹ thuật tối ưu hóa có thể được áp dụng để cải thiện hiệu suất của Emotion:

• Sử dụng prop `css` một cách tiết kiệm: Mặc dù prop `css` cung cấp một cách tiện lợi để tạo kiểu cho các component, việc sử dụng quá mức có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất. Hãy cân nhắc sử dụng styled components cho các kịch bản tạo kiểu phức tạp hơn.
• Sử dụng hook `useMemo`: Ghi nhớ các kiểu được sử dụng thường xuyên để ngăn chặn việc tính toán lại không cần thiết.
• Tối ưu hóa các biến chủ đề: Đảm bảo rằng các biến chủ đề được tối ưu hóa cho hiệu suất bằng cách tránh các tính toán phức tạp hoặc các hoạt động tốn kém.
• Sử dụng tách mã: Triển khai tách mã để giảm kích thước gói ban đầu và cải thiện hiệu suất tải.

Các yếu tố cần cân nhắc khi chọn thư viện CSS-in-JS

Hiệu suất chỉ là một yếu tố cần cân nhắc khi chọn một thư viện CSS-in-JS. Các cân nhắc quan trọng khác bao gồm:

• Trải nghiệm của lập trình viên: Sự dễ sử dụng, đường cong học tập và trải nghiệm tổng thể của lập trình viên là những yếu tố quan trọng. Hãy chọn một thư viện phù hợp với kỹ năng và sở thích của đội ngũ của bạn.
• Các tính năng: Đánh giá các tính năng được cung cấp bởi mỗi thư viện, chẳng hạn như hỗ trợ chủ đề, khả năng tương thích với kết xuất phía máy chủ và tích hợp bộ tiền xử lý CSS.
• Hỗ trợ cộng đồng: Xem xét quy mô và hoạt động của cộng đồng, vì điều này có thể ảnh hưởng đến sự sẵn có của tài liệu, hướng dẫn và các thư viện của bên thứ ba.
• Yêu cầu của dự án: Các yêu cầu cụ thể của dự án của bạn, chẳng hạn như các ràng buộc về hiệu suất, nhu cầu về khả năng mở rộng và tích hợp với các công nghệ hiện có, cũng nên ảnh hưởng đến sự lựa chọn của bạn.
• Sự quen thuộc của đội ngũ: Chuyên môn hiện có và sự quen thuộc của đội ngũ phát triển của bạn với một thư viện cụ thể nên có trọng số lớn trong quyết định. Việc đào tạo lại có thể tốn kém và mất thời gian.
• Khả năng bảo trì dài hạn: Xem xét khả năng bảo trì dài hạn của thư viện. Nó có được duy trì tích cực không? Nó có một API ổn định không? Chọn một thư viện được bảo trì tốt sẽ giảm nguy cơ về các vấn đề tương thích trong tương lai.

Kết luận

Cả Styled Components và Emotion đều là những thư viện CSS-in-JS mạnh mẽ và linh hoạt, mang lại nhiều lợi ích cho việc phát triển front-end. Mặc dù Emotion thường cho thấy hiệu suất tốt hơn về thời gian kết xuất ban đầu, thời gian cập nhật, kích thước gói và mức sử dụng bộ nhớ, Styled Components vẫn là một lựa chọn phổ biến nhờ vào sự dễ sử dụng, tài liệu phong phú và cộng đồng lớn. Lựa chọn tốt nhất cho dự án của bạn phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể, các ràng buộc về hiệu suất và sở thích của lập trình viên.

Cuối cùng, việc đánh giá kỹ lưỡng cả hai thư viện, bao gồm cả việc đo lường hiệu năng trong môi trường ứng dụng của riêng bạn, được khuyến nghị trước khi đưa ra quyết định cuối cùng. Bằng cách xem xét cẩn thận các đặc tính hiệu suất, tính năng và trải nghiệm của lập trình viên đối với Styled Components và Emotion, bạn có thể chọn thư viện CSS-in-JS phù hợp nhất với nhu cầu của dự án và góp phần tạo ra một ứng dụng web hiệu suất cao và có khả năng bảo trì. Đừng ngại thử nghiệm và lặp lại để tìm ra giải pháp tốt nhất cho bối cảnh cụ thể của bạn. Bối cảnh CSS-in-JS không ngừng phát triển, vì vậy việc cập nhật thông tin về các tối ưu hóa hiệu suất mới nhất và các phương pháp hay nhất là rất quan trọng để xây dựng các ứng dụng web hiệu quả và có khả năng mở rộng.