Đối Đầu Hiệu Năng Framework JavaScript: Các Chuẩn Mực Thực Tế cho Ứng Dụng Hiện Đại

Trong thế giới năng động của phát triển web, cuộc tranh luận về framework JavaScript nào là "tốt nhất" luôn diễn ra không ngừng. Các nhà phát triển thường ủng hộ framework yêu thích của mình, viện dẫn các yếu tố như trải nghiệm lập trình, quy mô hệ sinh thái, hoặc độ khó khi học. Tuy nhiên, đối với người dùng cuối và doanh nghiệp, có một chỉ số thường vượt lên trên tất cả: hiệu năng. Một ứng dụng nhanh và phản hồi tốt có thể là sự khác biệt giữa một lượt chuyển đổi và một lượt thoát trang, giữa sự hài lòng và sự thất vọng của người dùng.

Mặc dù các benchmark tổng hợp như TodoMVC có giá trị riêng, chúng thường không thể nắm bắt được sự phức tạp của một ứng dụng web hiện đại. Chúng kiểm tra các tính năng riêng lẻ trong một môi trường cô lập, một kịch bản hiếm khi gặp trong thực tế. Bài viết này có một cách tiếp cận khác. Chúng tôi sẽ đi sâu vào một benchmark ứng dụng trong thế giới thực, so sánh những gã khổng lồ của thế giới front-end—React, Vue và Angular—cùng với những đối thủ thế hệ mới, Svelte và SolidJS. Mục tiêu của chúng tôi là vượt ra ngoài các lập luận lý thuyết và cung cấp dữ liệu hữu hình để giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt cho dự án tiếp theo của mình.

Tại Sao Các Chuẩn Mực Thực Tế Lại Quan Trọng

Trước khi trình bày dữ liệu, điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa benchmark tổng hợp và benchmark thực tế. Các bài kiểm tra tổng hợp thường tập trung vào một tác vụ lặp đi lặp lại, chẳng hạn như tạo và hủy 1.000 mục trong danh sách việc cần làm. Điều này rất tuyệt vời để kiểm tra sức chịu tải của bộ máy render của một framework nhưng lại cho bạn biết rất ít về:

• Hiệu năng Tải Ban Đầu: Ứng dụng trở nên khả dụng nhanh như thế nào đối với một người truy cập lần đầu trên mạng di động? Điều này liên quan đến kích thước gói (bundle size), thời gian phân tích cú pháp (parsing time) và chiến lược hydration.
• Quản lý Trạng thái Phức tạp: Framework xử lý các tương tác giữa nhiều thành phần không liên quan chia sẻ trạng thái toàn cục như thế nào?
• Tích hợp Độ trễ API: Ứng dụng cho cảm giác như thế nào khi phải lấy dữ liệu, hiển thị trạng thái đang tải, và sau đó render kết quả?
• Hiệu năng Định tuyến (Routing): Người dùng có thể điều hướng giữa các trang hoặc chế độ xem khác nhau trong một ứng dụng trang đơn (SPA) nhanh và mượt mà đến mức nào?

Một benchmark thực tế cố gắng mô phỏng các kịch bản này. Bằng cách xây dựng một ứng dụng giống hệt nhau, có độ phức tạp vừa phải trong mỗi framework, chúng ta có thể đo lường các chỉ số hiệu năng ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng và do đó, ảnh hưởng đến các mục tiêu kinh doanh. Các chỉ số này liên quan chặt chẽ đến Core Web Vitals (CWV) của Google, một bộ các yếu tố hiện đã trở thành một phần của thuật toán xếp hạng tìm kiếm của họ. Nói tóm lại, hiệu năng không chỉ là một mối quan tâm kỹ thuật; đó là một yêu cầu bắt buộc về SEO và kinh doanh.

Các Đối Thủ: Tổng Quan Ngắn Gọn

Chúng tôi đã chọn ra năm trong số các framework nổi bật và thú vị nhất trong hệ sinh thái hiện nay. Mỗi framework có một triết lý và kiến trúc khác nhau, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến các đặc tính hiệu năng của nó.

React (v18)

Được phát triển và duy trì bởi Meta, React là người dẫn đầu thị trường không thể tranh cãi. Nó đã phổ biến hóa kiến trúc dựa trên component và DOM ảo (Virtual DOM - VDOM). VDOM hoạt động như một bản đại diện trong bộ nhớ của DOM thật, cho phép React gộp các cập nhật một cách hiệu quả. Hệ sinh thái khổng lồ và nguồn nhân lực dồi dào khiến nó trở thành lựa chọn mặc định cho nhiều công ty trên toàn thế giới.

Vue (v3)

Vue thường được mô tả là một framework cấp tiến. Nó nổi tiếng với đường cong học tập dễ tiếp cận, tài liệu xuất sắc và tính linh hoạt. Vue 3 đã mang lại những cải tiến hiệu năng đáng kể với một hệ thống phản ứng (reactivity) mới được xây dựng trên JavaScript Proxies và một trình biên dịch có thể tối ưu hóa cao các template. Nó cũng sử dụng DOM ảo, tương tự như React.

Angular (v16)

Angular của Google更像是一个平台而不是一个库. Nó là một framework toàn diện, có chính kiến, cung cấp các giải pháp cho mọi thứ từ định tuyến đến quản lý trạng thái ngay từ đầu. Mặc dù trong lịch sử được biết đến với kích thước gói lớn hơn, các phiên bản gần đây với trình biên dịch Ivy, tree-shaking, và sự ra đời của signals và các component độc lập đã làm cho nó cạnh tranh hơn nhiều về mặt hiệu năng.

Svelte (v4)

Svelte có một cách tiếp cận hoàn toàn khác biệt. Nó là một trình biên dịch chạy vào thời điểm xây dựng (build time), chuyển đổi các component Svelte của bạn thành mã JavaScript mệnh lệnh được tối ưu hóa cao, trực tiếp thao tác với DOM. Điều này có nghĩa là không có DOM ảo và gần như không có mã runtime dành riêng cho framework trong gói sản phẩm của bạn. Triết lý là chuyển công việc từ trình duyệt sang bước xây dựng.

SolidJS (v1.7)

SolidJS thường đứng đầu các bảng xếp hạng hiệu năng và đang thu hút được sự chú ý đáng kể. Nó sử dụng JSX, vì vậy nó tạo cảm giác quen thuộc cho các nhà phát triển React, nhưng nó không sử dụng DOM ảo. Thay vào đó, nó sử dụng một hệ thống phản ứng chi tiết (fine-grained reactivity), giống như một bảng tính. Khi một mẩu dữ liệu thay đổi, chỉ những phần chính xác của DOM phụ thuộc vào nó được cập nhật, mà không cần chạy lại toàn bộ hàm component. Điều này dẫn đến sự chính xác tuyệt đối và tốc độ đáng kinh ngạc.

Ứng Dụng Benchmark: "Global Insight Dashboard"

Để kiểm tra các framework này, chúng tôi đã xây dựng một ứng dụng mẫu có tên là "Global Insight Dashboard". Ứng dụng này được thiết kế để đại diện cho nhiều công cụ kinh doanh dựa trên dữ liệu. Nó bao gồm các tính năng sau:

• Xác thực: Một luồng đăng nhập/đăng xuất giả.
• Trang chủ Dashboard: Hiển thị một số thẻ tóm tắt và biểu đồ với dữ liệu được lấy từ một API giả.
• Trang Bảng Dữ liệu Lớn: Một trang lấy và render một bảng với 1.000 hàng và 10 cột dữ liệu.
• Tính năng Bảng Tương tác: Sắp xếp, lọc và chọn hàng phía máy khách.
• Chế độ xem Chi tiết: Định tuyến phía máy khách đến một trang chi tiết cho một hàng được chọn trong bảng.
• Trạng thái Toàn cục: Một trạng thái được chia sẻ cho người dùng đã xác thực và một chủ đề giao diện người dùng (chế độ sáng/tối).

Thiết lập này cho phép chúng tôi đo lường mọi thứ từ tải ban đầu và render dữ liệu API cho đến khả năng phản hồi của các tương tác giao diện người dùng phức tạp trên một tập dữ liệu lớn.

Phương Pháp Luận: Cách Chúng Tôi Đo Lường Hiệu Năng

Sự minh bạch và nhất quán là tối quan trọng để có một sự so sánh công bằng. Đây là thiết lập thử nghiệm của chúng tôi:

• Công cụ: Google Lighthouse (chạy trong cửa sổ ẩn danh) và trình phân tích Hiệu suất của Chrome DevTools.
• Môi trường: Tất cả các ứng dụng đã được build cho môi trường production và phục vụ cục bộ.
• Điều kiện Thử nghiệm: Để mô phỏng một người dùng di động trong thế giới thực, tất cả các bài kiểm tra đã được chạy với giảm tốc CPU 4 lần và điều tiết mạng Fast 3G. Điều này ngăn kết quả bị sai lệch bởi phần cứng cao cấp của nhà phát triển.
• Các Chỉ số Chính được Đo lường:
  • Kích thước Gói JS Ban đầu (đã nén gzip): Lượng JavaScript mà trình duyệt phải tải xuống, phân tích cú pháp và thực thi trong lần truy cập đầu tiên.
  • First Contentful Paint (FCP): Đánh dấu thời điểm mà phần nội dung DOM đầu tiên được render.
  • Largest Contentful Paint (LCP): Đo lường thời điểm phần tử nội dung hiển thị lớn nhất trong khung nhìn được render. Một Core Web Vital quan trọng.
  • Time to Interactive (TTI): Thời gian cần thiết để trang trở nên hoàn toàn tương tác.
  • Total Blocking Time (TBT): Đo lường tổng thời gian mà luồng chính bị chặn, ngăn chặn đầu vào của người dùng. Tương quan trực tiếp với Core Web Vital mới INP (Interaction to Next Paint).
  • Sử dụng Bộ nhớ: Kích thước heap được đo sau lần tải ban đầu và sau một vài tương tác.

Kết Quả: So Sánh Đối Đầu

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Những kết quả này dựa trên ứng dụng benchmark cụ thể của chúng tôi. Các con số này minh họa cho các đặc tính hiệu năng của mỗi framework, nhưng kiến trúc ứng dụng của riêng bạn có thể mang lại kết quả khác.

Vòng 1: Tải Ban Đầu và Kích thước Gói

Đối với một người dùng mới, ấn tượng đầu tiên là tất cả. Vòng này tập trung vào tốc độ tải xuống và render ứng dụng đến trạng thái có thể sử dụng được.

• Svelte: Người chiến thắng. Với gói JS đã nén gzip chỉ ~9 KB, Svelte là người dẫn đầu rõ ràng. Điểm FCP và LCP của nó rất xuất sắc, vì trình duyệt có rất ít mã framework để xử lý. Bảng điều khiển xuất hiện gần như ngay lập tức.
• SolidJS: Á quân. Kích thước gói lớn hơn một chút ở mức ~12 KB. Hiệu năng gần như tương đương với Svelte, mang lại trải nghiệm tải ban đầu cực kỳ nhanh.
• Vue: Hiệu suất mạnh mẽ. Gói của Vue có kích thước đáng nể là ~35 KB. Các tối ưu hóa từ trình biên dịch của nó đã tỏa sáng, mang lại LCP và TTI nhanh và có tính cạnh tranh cao.
• React: Tầm trung. Sự kết hợp của `react` và `react-dom` dẫn đến một gói ~48 KB. Mặc dù không hề chậm, TTI rõ ràng dài hơn so với những người dẫn đầu do công việc xây dựng VDOM và hydrating ứng dụng.
• Angular: Đã cải thiện, nhưng vẫn lớn nhất. Gói của Angular lớn nhất ở mức ~65 KB. Mặc dù đây là một cải tiến lớn so với các phiên bản cũ, chi phí phân tích cú pháp và khởi động ban đầu vẫn là cao nhất, dẫn đến FCP và LCP chậm nhất trong bài kiểm tra này.

Góc nhìn: Đối với các dự án mà thời gian tải ban đầu là cực kỳ quan trọng (ví dụ: trang đích thương mại điện tử, các trang web tiếp thị), các framework dựa trên trình biên dịch như Svelte và Solid có một lợi thế khác biệt, có thể đo lường được do dấu chân runtime tối thiểu của chúng.

Vòng 2: Hiệu năng Runtime và Tương tác

Khi ứng dụng đã được tải, cảm giác sử dụng nó như thế nào? Chúng tôi đã kiểm tra điều này bằng cách thực hiện các hoạt động chuyên sâu trên bảng dữ liệu 1.000 hàng của mình: sắp xếp theo một cột và áp dụng một bộ lọc văn bản tìm kiếm tất cả các ô.

• SolidJS: Người chiến thắng. Hiệu năng của Solid ở đây thật phi thường. Việc sắp xếp và lọc cảm thấy tức thời. Hệ thống phản ứng chi tiết của nó có nghĩa là chỉ những nút DOM cần thay đổi mới được chạm vào. TBT cực kỳ thấp, cho thấy một giao diện người dùng không bị chặn ngay cả trong quá trình tính toán nặng.
• Svelte: Hiệu suất xuất sắc. Svelte chỉ đứng sau Solid. Các thao tác DOM trực tiếp, đã được biên dịch của nó đã chứng tỏ hiệu quả cực kỳ cao. Trải nghiệm người dùng mượt mà và phản hồi nhanh, với rất ít TBT.
• Vue: Hiệu suất rất tốt. Hệ thống phản ứng của Vue đã xử lý các cập nhật một cách hiệu quả. Có một độ trễ rất nhẹ, gần như không thể nhận thấy khi lọc so với Solid và Svelte, nhưng trải nghiệm tổng thể là tuyệt vời và sẽ đáp ứng phần lớn các trường hợp sử dụng.
• React: Tốt, nhưng cần tối ưu hóa. Khi chưa tối ưu, việc triển khai React cho thấy một độ trễ đáng chú ý khi lọc bảng lớn. Luồng chính đã bị chặn trong một khoảng thời gian ngắn, vì việc render lại component 1.000 hàng rất tốn kém. Điều này có thể được giải quyết bằng cách áp dụng thủ công các tối ưu hóa như `React.memo` cho các component hàng và `useMemo` cho logic lọc. Với tối ưu hóa, hiệu năng trở nên tốt, nhưng nó đòi hỏi nỗ lực thêm từ nhà phát triển.
• Angular: Tốt, với những sắc thái riêng. Cơ chế phát hiện thay đổi mặc định của Angular cũng gặp một chút khó khăn với tác vụ lọc, tương tự như React. Tuy nhiên, việc chuyển component bảng sang sử dụng chiến lược phát hiện thay đổi `OnPush` đã cải thiện đáng kể hiệu năng, làm cho nó rất nhạy. Tính năng signals mới trong Angular có thể sẽ đưa nó ngang hàng với những người dẫn đầu.

Góc nhìn: Đối với các ứng dụng có tính tương tác cao, sử dụng nhiều dữ liệu, kiến trúc của Solid và Svelte cung cấp hiệu năng tốt nhất ngay từ đầu. Các thư viện dựa trên VDOM như React và Vue hoàn toàn có khả năng, nhưng có thể yêu cầu các nhà phát triển phải ý thức hơn về các kỹ thuật tối ưu hóa hiệu năng khi độ phức tạp tăng lên.

Vòng 3: Sử dụng Bộ nhớ

Mặc dù ít được quan tâm hơn trên các máy tính để bàn hiện đại, việc sử dụng bộ nhớ vẫn rất quan trọng đối với các thiết bị di động cấp thấp và các ứng dụng chạy trong thời gian dài để tránh tình trạng chậm chạp và treo máy.

• Svelte & SolidJS: Đồng dẫn đầu với mức sử dụng bộ nhớ thấp nhất. Không có VDOM trong bộ nhớ và một runtime tối thiểu, chúng rất gọn nhẹ và hiệu quả.
• Vue: Tiêu thụ bộ nhớ nhiều hơn một chút so với những người dẫn đầu, do VDOM và hệ thống phản ứng của nó, nhưng vẫn rất hiệu quả.
• React: Có mức sử dụng bộ nhớ cao hơn do VDOM và chi phí kiến trúc fiber.
• Angular: Ghi nhận mức sử dụng bộ nhớ cao nhất, là hệ quả của cấu trúc framework toàn diện và Zone.js để phát hiện thay đổi.

Góc nhìn: Đối với các ứng dụng nhắm mục tiêu đến các thiết bị có tài nguyên hạn chế hoặc dự định mở trong các phiên rất dài, chi phí bộ nhớ thấp hơn của Svelte và Solid có thể là một lợi thế đáng kể.

Ngoài những con số: Các yếu tố định tính

Các benchmark hiệu năng kể một phần quan trọng của câu chuyện, nhưng không phải là toàn bộ câu chuyện. Lựa chọn một framework cũng phụ thuộc rất nhiều vào đội ngũ của bạn, phạm vi dự án và các mục tiêu dài hạn.

Trải nghiệm nhà phát triển (DX) và Đường cong học tập

• Vue và Svelte thường được ca ngợi là có DX dễ chịu nhất và đường cong học tập nhẹ nhàng nhất. Cú pháp của chúng trực quan và tài liệu rất xuất sắc.
• Mô hình dựa trên JSX và hook của React rất mạnh mẽ nhưng có thể có đường cong học tập dốc hơn, đặc biệt là xung quanh các khái niệm như memoization và các phụ thuộc của effect.
• SolidJS dễ dàng cho các nhà phát triển React tiếp cận về mặt cú pháp, nhưng đòi hỏi một sự thay đổi trong mô hình tư duy để hiểu được hệ thống phản ứng chi tiết của nó.
• Tính chất có chính kiến của Angular và sự phụ thuộc vào TypeScript và các khái niệm như dependency injection tạo ra đường cong học tập dốc nhất, nhưng cấu trúc này có thể thực thi tính nhất quán trong các đội ngũ lớn.

Hệ sinh thái và Hỗ trợ cộng đồng

• React là người dẫn đầu không thể sánh bằng ở đây. Bạn có thể tìm thấy một thư viện, công cụ hoặc hướng dẫn cho hầu hết mọi vấn đề bạn có thể gặp phải. Cộng đồng toàn cầu khổng lồ này cung cấp một mạng lưới an toàn đáng kinh ngạc.
• Vue và Angular cũng có các hệ sinh thái rất lớn, trưởng thành với sự hậu thuẫn mạnh mẽ từ các tập đoàn và vô số thư viện và tài nguyên cộng đồng.
• Svelte và SolidJS có các hệ sinh thái nhỏ hơn nhưng đang phát triển nhanh chóng. Mặc dù bạn có thể không tìm thấy một component dựng sẵn cho mọi trường hợp sử dụng đặc thù, cộng đồng của họ rất nhiệt huyết và hoạt động tích cực.

Kết luận: Framework nào phù hợp với bạn?

Sau khi phân tích dữ liệu và xem xét các yếu tố định tính, rõ ràng không có một framework "tốt nhất" duy nhất. Sự lựa chọn tối ưu hoàn toàn phụ thuộc vào các ưu tiên của dự án của bạn.

Đây là khuyến nghị cuối cùng của chúng tôi dựa trên các kịch bản khác nhau:

• Để có hiệu năng đỉnh cao và bản build gọn nhẹ: Chọn Svelte hoặc SolidJS. Nếu mục tiêu chính của bạn là thời gian tải nhanh nhất có thể, giao diện người dùng phản hồi nhanh nhất và kích thước gói nhỏ nhất có thể (ví dụ: các trang web thương mại điện tử, ứng dụng web ưu tiên di động, các trực quan hóa tương tác), những framework này thuộc một đẳng cấp riêng. SolidJS có lợi thế hơn cho việc thao tác dữ liệu phức tạp, phản ứng, trong khi Svelte cung cấp một trải nghiệm nhà phát triển đơn giản hơn, kỳ diệu hơn một chút.
• Để có một hệ sinh thái khổng lồ và nguồn nhân lực dồi dào: Chọn React. Nếu dự án của bạn cần truy cập vào phạm vi rộng nhất có thể của các thư viện, công cụ và nhà phát triển, React là lựa chọn an toàn và thực dụng nhất. Hiệu năng của nó rất tốt, và sự thống trị của nó trên thị trường việc làm giúp dễ dàng mở rộng đội ngũ phát triển của bạn ở bất cứ đâu trên thế giới.
• Để cân bằng giữa hiệu năng và khả năng tiếp cận: Chọn Vue. Vue đạt được một điểm cân bằng tuyệt vời. Nó cung cấp hiệu năng xuất sắc, cạnh tranh với React, nhưng với một trải nghiệm nhà phát triển mà nhiều người thấy trực quan và dễ học hơn. Nó là một lựa chọn toàn diện tuyệt vời cho các ứng dụng từ quy mô nhỏ đến lớn.
• Đối với các ứng dụng doanh nghiệp quy mô lớn: Chọn Angular. Nếu bạn đang xây dựng một ứng dụng phức tạp, tồn tại lâu dài với một đội ngũ lớn các nhà phát triển, tính chất có cấu trúc và chính kiến của Angular có thể là một tài sản lớn. Nó thực thi tính nhất quán và cung cấp một nền tảng mạnh mẽ, bao trọn gói có thể xử lý sự phức tạp ở cấp độ doanh nghiệp, và hiệu năng của nó đang liên tục được cải thiện.

Thế giới của các framework JavaScript đang phát triển nhanh hơn bao giờ hết. Sự trỗi dậy của các trình biên dịch và sự dịch chuyển khỏi DOM ảo bởi các đối thủ như Svelte và SolidJS đang thúc đẩy toàn bộ hệ sinh thái tiến lên. Cuối cùng, "cuộc chiến framework" là một điều tốt—nó dẫn đến sự đổi mới, hiệu năng tốt hơn và các công cụ mạnh mẽ hơn cho các nhà phát triển để xây dựng thế hệ trải nghiệm web tiếp theo. Hãy chọn công cụ phù hợp nhất với các ràng buộc và mục tiêu riêng của dự án của bạn, và bạn sẽ đi đúng hướng đến thành công.