JavaScript框架性能对决：现代应用程序的真实世界基准测试

在充满活力的Web开发世界中，关于哪个JavaScript框架“最好”的争论从未停止。开发者们经常支持他们最喜欢的框架，理由包括开发者体验、生态系统大小或学习曲线。然而，对于最终用户和企业来说，有一个指标往往脱颖而出：性能。一个快速、响应迅速的应用程序可能意味着转化和跳出之间的差异，用户愉悦和用户沮丧之间的差异。

虽然像TodoMVC这样的合成基准测试有其存在的意义，但它们往往无法捕捉现代Web应用程序的复杂性。它们在真空中测试孤立的功能，这种情况在生产环境中很少遇到。本文采用了不同的方法。我们深入研究了真实世界的应用程序基准测试，比较了前端世界的巨头——React、Vue和Angular——以及新一代的挑战者Svelte和SolidJS。我们的目标是超越理论争论，提供切实的数据，帮助您为下一个项目做出明智的决定。

为什么真实世界的基准测试很重要

在展示数据之前，理解合成基准测试和真实世界基准测试之间的区别至关重要。合成测试通常侧重于单个、重复的任务，例如创建和销毁1,000个待办事项。这对于压力测试框架的渲染引擎来说非常出色，但对以下内容知之甚少：

• 初始加载性能：对于首次访问移动网络的访客，应用程序以多快的速度变得可用？这涉及捆绑包大小、解析时间和水合策略。
• 复杂的状态管理：框架如何处理跨多个、不相关的共享全局状态的组件之间的交互？
• API延迟集成：应用程序在必须获取数据、显示加载状态然后渲染结果时的感觉如何？
• 路由性能：用户在单页应用程序（SPA）中不同页面或视图之间导航的速度和流畅度如何？

真实世界的基准测试试图模拟这些场景。通过在每个框架中构建一个相同、中等复杂度的应用程序，我们可以衡量直接影响用户体验，从而影响业务目标 的性能指标。这些指标与Google的核心Web Vital (CWV)密切相关，CWV是现在其搜索排名算法的一部分。简而言之，性能不仅仅是一个技术问题，它还是一个SEO和业务上的必要条件。

竞争者：简要概述

我们选择了当今生态系统中五个最突出和有趣的框架。每个框架都有不同的理念和架构，这直接影响其性能特征。

React (v18)

由Meta开发和维护，React是无可争议的市场领导者。它普及了基于组件的架构和虚拟DOM（VDOM）。VDOM充当真实DOM的内存中表示，允许React有效地批量更新。其庞大的生态系统和人才库使其成为全球许多公司的默认选择。

Vue (v3)

Vue通常被描述为一个渐进式框架。它以其平易近人的学习曲线、出色的文档和灵活性而闻名。Vue 3通过基于JavaScript代理的新响应式系统和可以高度优化模板的编译器带来了显着的性能改进。它也使用虚拟DOM，类似于React。

Angular (v16)

Google的Angular更像是一个平台，而不是一个库。它是一个全面的、有主见的框架，开箱即用地为从路由到状态管理的一切提供解决方案。历史上以较大的捆绑包大小而闻名，最近的版本与Ivy编译器、树摇动以及信号和独立组件的引入使其在性能方面更具竞争力。

Svelte (v4)

Svelte采用了激进的方法。它是一个在构建时运行的编译器，将您的Svelte组件转换为高度优化的、命令式的JavaScript代码，该代码直接操作DOM。这意味着您的生产捆绑包中没有虚拟DOM，几乎没有特定于框架的运行时代码。其理念是将工作从浏览器转移到构建步骤。

SolidJS (v1.7)

SolidJS经常位居性能排行榜榜首，并正在获得显着的关注。它使用JSX，因此对于React开发人员来说很熟悉，但它不使用虚拟DOM。相反，它采用细粒度的响应式系统，就像电子表格一样。当一块数据发生变化时，只有依赖于它的DOM的确切部分被更新，而无需重新运行整个组件函数。这带来了精确性和难以置信的速度。

基准应用程序：“全球洞察仪表板”

为了测试这些框架，我们构建了一个名为“全球洞察仪表板”的示例应用程序。此应用程序旨在代表许多数据驱动的业务工具。它包括以下功能：

• 身份验证：模拟登录/注销流程。
• 仪表板主页：显示多个摘要卡和图表，这些数据从模拟API中提取。
• 大数据表页面：一个页面，用于提取和渲染一个包含1,000行和10列数据的表格。
• 交互式表格功能：客户端排序、过滤和行选择。
• 详细视图：客户端路由到表格中选定行的详细信息页面。
• 全局状态：已验证用户和UI主题（亮/暗模式）的共享状态。

这种设置允许我们衡量从初始加载和API数据渲染到大型数据集上复杂UI交互的响应能力的所有内容。

方法：我们如何衡量性能

透明度和一致性对于公平的比较至关重要。以下是我们的测试设置：

• 工具：Google Lighthouse（在隐身窗口中运行）和Chrome DevTools性能分析器。
• 环境：所有应用程序都为生产环境构建并本地提供。
• 测试条件：为了模拟真实世界的移动用户，所有测试均使用4倍CPU减速和Fast 3G网络限制运行。这可以防止结果受到高端开发人员硬件的偏差。
• 关键指标：
  • 初始JS捆绑包大小（gzip）：浏览器在首次访问时必须下载、解析和执行的JavaScript量。
  • 首次内容绘制（FCP）：标记第一个DOM内容呈现的时间。
  • 最大内容绘制（LCP）：衡量视口中最大的可见内容元素呈现的时间。一个关键的核心Web Vital指标。
  • 可交互时间（TTI）：页面完全变为可交互所需的时间。
  • 总阻塞时间（TBT）：衡量主线程被阻塞的总时间，从而阻止用户输入。与新的INP（交互到下一个绘制）核心Web Vital直接相关。
  • 内存使用量：在初始加载和几次交互后测量的堆大小。

结果：一对一比较

免责声明：这些结果基于我们的特定基准应用程序。这些数字说明了每个框架的性能特征，但您自己的应用程序架构可能会产生不同的结果。

第1轮：初始加载和捆绑包大小

对于新用户来说，第一印象至关重要。这一轮重点关注应用程序可以被下载并渲染到可用状态的速度有多快。

• Svelte：赢家。使用仅约9 KB的gzip JS捆绑包，Svelte是明显的领导者。它的FCP和LCP得分非常出色，因为浏览器需要处理的框架代码很少。仪表板几乎瞬间出现。
• SolidJS：紧随其后。捆绑包大小略大，为约12 KB。性能与Svelte几乎相同，提供了极快的初始加载体验。
• Vue：表现出色。Vue的捆绑包大约为35 KB。它的编译器优化大放异彩，提供了快速的LCP和TTI，极具竞争力。
• React：中游。`react`和`react-dom`的组合导致捆绑包为约48 KB。虽然绝不慢，但由于构建VDOM和水合应用程序的工作，TTI明显长于领导者。
• Angular：改进了，但仍然最大。Angular的捆绑包最大，为约65 KB。虽然这比旧版本有了巨大改进，但初始解析和引导成本仍然最高，导致在此测试中FCP和LCP最慢。

见解：对于初始加载时间绝对关键的项目（例如，电子商务着陆页、营销网站），基于编译器的框架（如Svelte和Solid）由于其最小的运行时占用空间而具有明显的、可衡量的优势。

第2轮：运行时和交互性能

应用程序加载后，使用起来感觉如何？我们通过对1,000行数据表执行密集操作来测试这一点：按列排序和应用文本筛选器，该筛选器搜索所有单元格。

• SolidJS：赢家。Solid在此处的性能非常出色。排序和筛选感觉是瞬时的。它的细粒度响应性意味着只有需要更改的DOM节点才会被触及。TBT非常低，表明即使在繁重的计算过程中，UI也不会阻塞。
• Svelte：出色的性能。Svelte紧随Solid之后。它编译后的直接DOM操作被证明非常高效。用户体验流畅且响应迅速，TBT非常小。
• Vue：非常好的性能。Vue的响应式系统有效地处理了更新。与Solid和Svelte相比，过滤时出现了一点点，几乎难以察觉的延迟，但整体体验非常出色，并且可以满足绝大多数用例。
• React：良好，但需要优化。开箱即用，React实现显示了在筛选大表时出现明显的滞后。主线程被阻塞了一小段时间，因为重新渲染1,000行组件成本很高。这可以通过手动应用优化来解决，例如将`React.memo`应用于行组件，并将`useMemo`应用于筛选逻辑。通过优化，性能变得良好，但这需要额外的开发人员工作。
• Angular：良好，带有一些细微差别。Angular的默认更改检测机制在筛选任务时也略有挣扎，类似于React。然而，将表格组件移至使用`OnPush`更改检测策略显着提高了性能，使其反应非常灵敏。Angular中的新信号功能可能会使其与领导者持平。

见解：对于高度交互式、数据密集型应用程序，Solid和Svelte的架构开箱即用提供了同类最佳的性能。基于VDOM的库（如React和Vue）完全能够胜任，但可能需要开发人员在复杂性增加时更加注意性能优化技术。

第3轮：内存使用量

虽然在现代台式机上不是一个问题，但内存使用量对于低端移动设备和长时间运行的应用程序来说仍然至关重要，以避免迟缓和崩溃。

• Svelte 和 SolidJS：以最低的内存占用量并列领先。由于内存中没有VDOM和最少的运行时，它们精简高效。
• Vue：消耗的内存略多于领导者，这归因于其VDOM和响应式系统，但仍然非常高效。
• React：由于VDOM和fiber架构开销，内存占用量更高。
• Angular：注册了最高的内存使用量，这是其全面的框架结构和Zone.js进行更改检测的结果。

见解：对于针对资源受限的设备或旨在长时间运行的应用程序，Svelte和Solid较低的内存开销可能是一个显着的优势。

超越数字：定性因素

性能基准测试讲述了故事的关键部分，但不是全部。框架的选择也很大程度上取决于您的团队、项目的范围和您的长期目标。

开发者体验 (DX) 和学习曲线

• Vue 和 Svelte 经常因拥有最令人愉悦的DX和最平缓的学习曲线而受到赞誉。它们的语法直观，文档一流。
• React的JSX和基于钩子的模型功能强大，但可能需要更陡峭的学习曲线，尤其是在诸如记忆化和效果依赖性之类的概念上。
• SolidJS对于React开发人员来说，在语法上很容易上手，但需要进行思维模式的转变才能理解其细粒度的响应性。
• Angular 有主见的性质以及对TypeScript和依赖注入等概念的依赖带来了最陡峭的学习曲线，但这种结构可以在大型团队中强制执行一致性。

生态系统和社区支持

• React是这里无可争议的领导者。您可以找到几乎任何您可能遇到的问题的库、工具或教程。这个庞大的全球社区提供了令人难以置信的安全网。
• Vue 和 Angular也有非常大且成熟的生态系统，拥有强大的企业支持以及丰富的库和社区资源。
• Svelte 和 SolidJS拥有较小但快速增长的生态系统。虽然您可能找不到针对每个细分用例的预构建组件，但它们的社区充满激情且非常活跃。

结论：哪个框架适合您？

在分析数据并考虑定性因素之后，很明显，没有一个“最佳”框架。最佳选择完全取决于项目的优先级。

以下是我们基于不同场景的最终建议：

• 对于绝对峰值性能和精简构建：选择Svelte 或 SolidJS。如果您的主要目标是尽可能快的加载时间、响应最快的UI和尽可能小的捆绑包大小（例如，电子商务网站、移动优先的Web应用程序、交互式可视化），那么这些框架是独一无二的。SolidJS在处理复杂、响应式的数据操作方面具有优势，而Svelte提供了稍微简单、更神奇的开发者体验。
• 对于庞大的生态系统和招聘池：选择React。如果您的项目需要访问最广泛的库、工具和开发人员，React是最安全、最务实的选择。它的性能非常好，并且它在就业市场上的主导地位使其更容易在全球范围内扩展您的开发团队。
• 对于性能和可接近性的平衡：选择Vue。Vue达到了一个最佳点。它提供了与React相比极具竞争力的卓越性能，但许多人认为其开发者体验更直观，更易于学习。对于中小型应用程序来说，这是一个很棒的全能型框架。
• 对于大型企业应用程序：选择Angular。如果您正在构建一个由大型开发团队构建的复杂、持久的应用程序，Angular结构化且有主见的性质可以成为一个巨大的优势。它强制执行一致性，并提供了一个强大的、包罗万象的平台，可以处理企业级复杂性，并且其性能不断提高。

JavaScript框架的世界正在以前所未有的速度发展。编译器和挑战者（如Svelte和SolidJS）正在摆脱虚拟DOM，推动整个生态系统向前发展。最终，“框架战争”是一件好事——它们带来创新、更好的性能和更多强大的工具，供开发人员构建下一代Web体验。选择最适合您的项目的独特约束和目标的工具，您将顺利走向成功。