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Jorge Nunes
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Além da performance envolvida (getElementById é mais performático, irei citar um teste mais abaixo para ser comprovado) podemos considerar:

QuerySelector

A vantagem de seu uso, ao contrário de document.getElementById, document.querySelector pode retornar classes, além disso, é possível usar seletores CSS, o que não é possível fazer com o getElementById.

Exemplo:

document.querySelector("#element a[target]");

getElementById

O mesmo é um pouco mais performático do que o querySelector e pode ser visto nesse teste aqui e nesse aqui também.

Acredito que o seu uso deve ser feito sempre que for preciso selecionar um elemento pelo id, uma seleção como o exemplo abaixo, considero inviável pelo fato de existir uma função específica para buscas por identificadores.

Exemplo inviável :

document.querySelector("[id=elemento]");

Conclusão

Se precisas selecionar um elemento pelo identificador, é mais performático usar document.getElementById, caso precise usar uma seleção mais precisa, use document.querySelector pelo fato de ter a liberdade de utilizar seletores CSS, o que é uma grande vantagem.

Jorge Nunes
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