Hãy so sánh hiệu năng FPS, CPU, Memory và GPU của các công cụ phát triển thiết bị di động phổ biến.

Câu chuyện đằng sau việc nghiên cứu

inVerita và nhóm phát triển mobile của mình liên tục nghiên cứu hiệu năng của các giải pháp mobile đa nền tảng hiện có để trả lời câu hỏi công nghệ nào tốt nhất Flutter hoặc React Native (hoặc Native) cho sản phẩm của bạn, đó là cách Flutter vs React Native vs Native Part I nổi lên. Điều đó gây ra nhiều tranh cãi vì người ta nói rằng không sử dụng React Native để thực hiện phép tính (perform multiple calculations) hàng ngày - có thể đúng như vậy - nhưng trong trường hợp này, các task nặng của CPU được ứng dụng Flutter hoặc Native thực hiện tốt hơn.

Đó là lý do tại sao trong bài viết này, chúng tôi quyết định nghiên cứu hiệu năng của UI có tác động lớn hơn nhiều đến daily user của mobile app.

Việc đo lường hiệu năng UI rất phức tạp và yêu cầu kỹ sư triển khai cùng chức năng theo cùng một cách trên mọi nền tảng. Chúng tôi đã sử dụng GameBench, công cụ kiểm tra toàn cầu để đảm bảo sự khách quan (nó không thay đổi sự thật là chúng tôi thực sự yêu thích Flutter ở nhiều khía cạnh :) và vẫn chạy rất nhiều dự án React Native và Native). GameBench có rất nhiều không gian để cải tiến, nhưng chúng tôi đã cố gắng đưa mọi ứng dụng vào một môi trường single testing với sự trợ giúp của nó, đó là mục tiêu của chúng tôi.

Source code mở vì vậy hãy thử nghiệm và chia sẻ suy nghĩ của bạn với chúng tôi nếu bạn muốn. UI animation chủ yếu sử dụng các công cụ khác nhau trên các nền tảng khác nhau, vì vậy chúng tôi thu hẹp mọi thứ vào các thư viện được hỗ trợ bởi mọi nền tảng (trừ một trường hợp) hoặc ít nhất chúng tôi đã làm mọi thứ để hoàn thành điều đó. Kết quả test có thể khác nhau và tùy thuộc vào phương pháp triển khai, chúng tôi tin rằng bạn có thể đẩy bộ tool đến giới hạn mà nó vượt trội so với các con số của chúng tôi. Bây giờ, chúng ta hãy xem xét các trường hợp.

Thông tin thiết bị phần cứng:

Đối với mục đích thử nghiệm của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng một chiếc Xiaomi Redmi Note 5 và iPhone 6s giá cả phải chăng.

Repo link:

Source code

Use case 1 — List view benchmarking

Chúng tôi đã triển khai cùng một UI trên cả Android và iOS ,sử dụng Native, React Native và Flutter. Chúng tôi cũng tự động hóa tốc độ scroll bằng cách sử dụng RecyclerView.SmoothScroller trên Android. Trên iOS và React Native, chúng tôi đã sử dụng cách tiếp cận với timer và lập trình scroll đến vị trí. Trên Flutter, chúng tôi đã sử dụng ScrollController để scroll qua danh sách một cách trơn tru. Trong mỗi trường hợp, chúng tôi có 1000 phần tử trong list view và cùng một thời gian scroll để đến element cuối cùng. Trong mỗi trường hợp này, chúng tôi đã sử dụng hình ảnh trong bộ nhớ đệm (image caching) với các lib khác nhau trên mỗi nền tảng. Xem thông tin chi tiết trong source code.

iOS

Tải và lưu hình ảnh vào bộ nhớ đệm - Nuke

Android

Tải và lưu hình ảnh vào bộ nhớ đệm - Glide

React Native

Tải và lưu hình ảnh vào bộ nhớ đệm - React-native-fast-image

Kết quả kiểm tra Android - GPU không được hỗ trợ bởi benchmark (thật không may với các thiết bị chúng tôi có và chúng tôi có nhiều :)))

1. Tất cả các thử nghiệm đều cho thấy FPS xấp xỉ như nhau.
2. Android Native sử dụng một nửa memory so với Flutter và React Native.
3. React Native yêu cầu khai thác CPU nhiều nhất. Lý do là việc sử dụng JSBridge giữa mã JS và Native kích động sự lãng phí tài nguyên khi serialization và deserialization.
4. Về khai thác pin, Android Native có kết quả tốt nhất. React-native đang tụt hậu so với cả Android và Flutter. Chạy các animation liên tục sẽ tiêu tốn nhiều pin hơn trên React Native.

Test trên iPhone 6s

1. FPS: Kết quả của React Native kém hơn so với Flutter và Swift. Lý do là không thể sử dụng biên dịch (compilation) IoT trên iOS.
2. Memory: Flutter gần như khớp với nguyên bản (native) về mức tiêu thụ Memory nhưng vẫn nặng hơn trên CPU. React Native thua xa Flutter và native trong thử nghiệm này.
3. Sự khác biệt giữa Flutter và Swift. Flutter đang tích cực sử dụng CPU khi iOS Native đang tích cực sử dụng GPU. Đối chiếu trong Flutter làm tăng tải trên CPU.

Use case 2 — Heavy animations test

Nowadays most phones running on Android and iOS have powerful hardware. In most cases using usual business apps, no fps drops could be noticed. That’s why we decided to do some tests with heavy animations. Heavy enough to get fps drops. We used vector animations animated with Lottie on Android, iOS, React Native and adopted the same animations to use with Flare on Flutter.

--> Ngày nay hầu hết các điện thoại chạy trên Android và iOS đều có phần cứng rất mạnh. Trong hầu hết các trường hợp sử dụng các ứng dụng kinh doanh, có thể thấy không có sự sụt giảm số khung hình/giây nào. Đó là lý do tại sao chúng tôi quyết định thực hiện một số thử nghiệm với animation nặng. Đủ nặng để giảm số khung hình/giây. Chúng tôi đã sử dụng animation animated vector với Lottie trên Android, iOS, React Native và sử dụng các animation tương tự để sử dụng với Flare on Flutter.

Thử nghiệm animation với Lottie cho Android, iOS, React Native và Flare cho Flutter.

Android

1. Android và React Native có những điểm tương đồng về hiệu năng của chúng. Đó là điều hiển nhiên vì Lottie cho React Native sử dụng phương tiện Native (16–19% CPU, 30–29 FPS).
2. Kết quả của Flutter là một bất ngờ, mặc dù nó có một chút trục trặc trong một performance. (12% CPU và 9 FPS).

Chúng tôi phát hiện ra rằng việc xóa một animation cụ thể khỏi lưới (grid) sẽ tăng FPS lên đến 40% trên Flutter. Chúng tôi cho rằng Flare nặng hơn và không được tối ưu hóa cho loại task này, đó là lý do tại sao Flutter lại bị sụt FPS như vậy.

Đổ lỗi cho cái này:

3. Android yêu cầu ít bộ nhớ nhất (205 Mb); React Native cần 280 Mb và Flutter cần 266 Mb.

4. Khởi động lại app. Theo chỉ số này, Flutter là người dẫn đầu (2 giây). Đối với Android Native và React Native, mất khoảng 4 giây.

iOS

1. Kết quả của iOS và React Native trong bài kiểm tra này gần giống như Lottie đối với React Native.
2. Flare và Flutter sẽ không ngừng khiến bạn ngạc nhiên. Flare chắc chắn có một con đường để đi: D
3. iOS Native yêu cầu ít bộ nhớ nhất (48 Mb). React Native cần 135 Mb và Flutter cần 117 Mb;
4. Khởi động cold app. Theo chỉ số này, Flutter là người dẫn đầu (2 giây). Đối với iOS và React Native, mất khoảng 10 giây;

Lưu ý: chúng tôi đã sử dụng một thư viện khác cho trường hợp này với Flutter nặng hơn nhiều so với những thư viện đã sử dụng cho các nền tảng khác và nó có thể là lý do khiến fps giảm.

Use case 3 — Kiểm tra animation thậm chí còn nặng hơn với các rotation, scaling và fade.

Trong thử nghiệm này, chúng tôi đã so sánh hiệu năng trong khi tạo animation cho 200 hình ảnh. Các animation xoay tỷ lệ và mờ dần được thực hiện cùng một lúc.

Android

Android

1. Native cho thấy hiệu năng cao nhất và tiêu thụ bộ nhớ hiệu quả nhất.
2. Flutter cho thấy hiệu năng vừa đủ để làm việc thoải mái nhưng chi phí bộ nhớ cao hơn gấp đôi so với Native.
3. React Native —đã cho thấy hiệu năng thấp trong trường hợp này.

iOS

1. iPhone 6s đủ mạnh để không giảm fps trong cả 3 trường hợp.
2. Native sử dụng ít tài nguyên hơn và GPU được sử dụng gần hết.
3. React Native chủ yếu sử dụng CPU để hiển thị trong khi Flutter sử dụng GPU.
4. React Native đã sử dụng nhiều bộ nhớ hơn một chút.

Tóm lại

Đối với các ứng dụng thông thường có animation nhỏ và vẻ ngoài lấp lánh, công nghệ không thành vấn đề. Nhưng nếu bạn sẽ thực hiện một số animation nặng, hãy nhớ rằng shiny Native có sức mạnh hiệu năng cao nhất để làm điều đó. Tiếp theo, hãy đến với Flutter và React Native. Chúng tôi chắc chắn không khuyên bạn nên sử dụng React Native trong một hoạt động quá nặng về CPU, trong khi Flutter rất phù hợp cho các task như vậy từ cả quan điểm CPU và Memory.

Công cụ bạn chọn tùy thuộc vào sản phẩm và business case cụ thể của bạn. Trong trường hợp bạn đang tìm cách phát triển MVP một nền tảng - hãy sử dụng các phương tiện gốc, nhưng hãy nhớ rằng các ứng dụng Flutter có thể được xây dựng cho cả môi trường mobile, web, desktop và có vẻ như Flutter có thể trở thành Vua phát triển đa nền tảng trong tương lai không xa, vì hiện tại Flutter đã tạo ra một cuộc cạnh tranh cho các công cụ phát triển native, đặc biệt nếu ngân sách phát triển không hạn chế mà bạn vẫn đang tìm kiếm hiệu năng tốt cho ứng dụng của mình trên các nền tảng khác nhau.

Chúng tôi phải đối mặt với thực tế là có thể có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc triển khai và benchmark của từng công nghệ và nhiều người trong số các bạn có thể là chuyên gia thực sự của một nền tảng cụ thể có thể khai thác nhiều hơn nữa bộ tool yêu thích. Chúng tôi đã cố gắng giải thích bằng cách tạo ra một môi trường duy nhất cho mỗi ứng dụng để thử nghiệm và một bộ công cụ duy nhất để đo lường hiệu năng và tôi hy vọng bạn thích kết quả này.

Bài viết này được dịch từ đây.