一、架构与渲染机制对比

KaTeX 核心特点

// KaTeX 同步渲染示例
katex.render("E = mc^2", element, {
  throwOnError: false, // 禁用错误抛出
  macros: { "\\RR": "\\mathbb{R}" } // 自定义宏
});
  • 渲染方式：纯CSS布局（无SVG/Canvas依赖）
  • 性能优势：⏱️ 首次渲染快3-5倍，适用于静态内容
  • 体积：核心库仅87KB（gzip后）

MathJax 4 核心特点

// MathJax 4 异步渲染示例
MathJax.tex2chtmlPromise('\\int_0^1 x^2 dx')
  .then(node => document.getElementById('math').appendChild(node));
  • 渲染方式：SVG/Canvas动态生成
  • 兼容性：📦 完整支持 LaTeX 90%+ 命令
  • 扩展性：支持实时公式编辑与动态更新

二、语法支持差异对比

特性KaTeX (0.16.9)MathJax 4 (4.0.0)
LaTeX 环境支持基础环境✅ 完整环境
\color 命令需配置选项原生支持
多行公式对齐alignedalign/aligned
化学式(mhchem)❌✅ 扩展支持
实时编辑重渲染需全量刷新✅ 局部更新

三、性能基准测试

库名称渲染时间 (ms)性能对比
KaTeX120██████▎
MathJax 4420██████████████▌
  • 内存占用：KaTeX 比 MathJax 4 低约60%
  • 交互场景：MathJax 4 在动态公式更新时延迟更低
  • SSR支持：KaTeX 完美兼容服务端渲染

四、定制化能力对比

KaTeX CSS 定制示例

/* 公式换行优化 */
.katex-display {
  overflow: auto;
  padding: 0.5em 0;
}
.katex .base { 
  margin: 0.25em 0; 
}

MathJax 4 配置示例

MathJax = {
  loader: { load: ['[tex]/mhchem'] },
  tex: { packages: {'[+]': ['mhchem'] } }
};
  • 主题定制：MathJax 4 支持深色/浅色模式动态切换
  • 可访问性：两者均支持屏幕阅读器 ARIA 属性

五、迁移指南

KaTeX → MathJax 4

  1. 替换环境标签：{aligned} → {align}
  2. 删除宏定义：移除 \htmlClass 等KaTeX特有命令
  3. 添加异步渲染处理：
// 原KaTeX同步渲染
katex.render(formula, element);

// 改为MathJax异步
MathJax.tex2chtmlPromise(formula).then(node => element.appendChild(node));

MathJax 3 → 4

六、场景选择建议

  • 选择 KaTeX 当：
    🚀 需要极速首屏渲染（如文档网站）
    📱 目标用户含低端移动设备
    💾 项目有严格体积限制

  • 选择 MathJax 4 当：
    🔬 需要完整 LaTeX 支持（如科研平台）
    ✍️ 支持实时公式编辑（如在线教育）
    🌈 需要复杂扩展（化学式/物理符号）

总结

通过架构设计、性能表现、语法支持、定制化能力四个维度的系统对比，可得出以下核心结论：

  1. 性能优先选KaTeX：在静态内容场景下，KaTeX凭借CSS渲染策略实现碾压级性能优势，且资源开销极小
  2. 功能完备选MathJax 4：对复杂LaTeX环境、动态交互、化学公式等需求，MathJax 4仍是唯一工业级解决方案
  3. 迁移成本：KaTeX到MathJax 4需重写约30%公式语法，而MathJax 3到4可平滑升级
  4. 未来趋势：MathJax 4的WebAssembly渲染引擎有望在v5版本缩小与KaTeX的性能差距

终极建议：内容型网站用KaTeX提升用户体验，专业数学平台用MathJax 4保证功能完备。两者可通过https://github.com/mathjax/MathJax-demos混合使用！ 🔀

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