ウェブスクレイピングのベストプラクティス：方法、ツール＆ヒント

こんにちは! ウェブスクレイピングは現代のビジネスに欠かせない要素となりました。したがって、この記事では、ウェブスクレイピングの主要な方法や実践、課題、そしてそれらを克服する方法について共有します。

ウェブスクレイピングとは何ですか？

Webスクレイピングは、Webページからデータを収集する自動化されたプロセスです。言い換えれば、プログラムがウェブサイトにリクエストを送信し、HTMLコードを抽出して分析し、必要な情報を取り出すプロセスです。このアプローチは、短期間で大量のデータを収集する必要があるときに特に役立ちます。たとえば、複数のマーケットプレイスから価格を収集したり、フォーラムからコメントを分析したりする必要がある場合です。

Webスクレイピングが必要な理由は何ですか？

数千ページからデータを手動で収集する必要があると想像してください。これには膨大な時間と労力が必要です。Webスクレイピングはこのプロセスを自動化します。これにより、以下のことができます：

データを簡単に解析。 例えば、マーケットプレイスで作業している場合、スクレイピングを使用して価格の変化、製品の入手可能性、競合他社の評価を追跡するのに役立ちます。
トレンドを研究。 ウェブスクレイピングを使用すると、ニュースサイト、ソーシャルメディア、フォーラムからデータを抽出してユーザーの嗜好や行動を分析することができます。
最新の変更に常に追従。 ウェブサイトのデータが変化する場合があり、スクレイピングを使用すると製品の入手可能性や価格の更新など、最新情報を迅速に取得するのに役立ちます。
最も効果的な戦略を作成。 大規模なデータセットを分析することで、競合他社の肯定的な経験や否定的な経験を考慮に入れた成功を収めるマーケティング戦略を計画し作成することができ、これによりビジネスをより成功させることができます。

実生活でスクレイピングがどのように適用されるかの例をお示ししましょう。たとえば、SMM専門家は、最も人気のあるトピックや成功した観客エンゲージメント戦略を特定するために、競合他社の投稿のコメントやいいねのデータを収集するためのスクレイパーを設定します。このような例はたくさんあります。スクレイピングは現在、成功するビジネスの基盤のひとつです。ただし、すべてが順調というわけではありません。

ウェブサイトはスクレイパーをどのように検出するのか？

多くのウェブサイトの所有者はスクレイピングに反対ですが、そのサイトの情報は一般に利用可能です。彼らは自動データ収集を防ぐために積極的に対策を取ります。以下に、ウェブサイトからのデータ抽出に対する保護方法の最も一般的な方法をリストアップしました。

レート制限

多くのウェブサイトは、自動スクレイパーから保護するためにレート制限を使用しています。この方法は、単一のIPアドレスから短期間に送信できるリクエストの数に制限を設定します。これは、サーバーの過負荷を防ぐだけでなく、ボットの活動を制限します。一部のウェブサイトは、限界を超えると特定のアクションのみをブロックするように構成されています（たとえば、アカウントの作成やフォームの送信）、他のアクションは利用可能なままで、ブロックを検出しにくくしています。これらの制限をバイパスするには、ローティングプロキシを使用します。これにより、新しいリクエストごとにIPアドレスを変更でき、ブロックされるのを回避できます。

CAPTCHA

CAPTCHAは、ウェブサイトをスクレイピングから保護するための最も効果的なツールの1つです。このツールは、多数のリクエストや自然でないユーザーの振る舞いに関連する疑わしい活動が発生した際に作動します。Google reCAPTCHAなどの現代のCAPTCHAは、ページ上のユーザーの振る舞いを分析します。透明なCAPTCHAは、ボットが疑わしいデジタルフィンガープリントを残す場合にはユーザーの介入なしに作動します。このようなシステムをバイパスするためには、ブラウザのフィンガープリントを変更し、実際のユーザーの振る舞いを模倣し、高品質のプロキシを使用する必要がある良質なアンチ検知ブラウザが必要です。時々、アンチ検知ブラウザはCAPTCHAソルバーと連携して自動的に検証を回避することができます。

IP ブロック

IPアドレスブロッキングは、短期間に大量のリクエストがあるとウェブサイトがこれを怪しい行動と認識し、それらをブロックするときに発生することが一般的です。大きなクラウドプロバイダー（AWSやGoogle Cloudなど）に属するIPアドレスの場合、ウェブサイトは個々のIPや範囲全体をブロックすることがあります。この種の保護を最も効果的にバイパスするためには、回転するモバイルまたは居住エリアプロキシの使用をお勧めします。これらは検出およびブロックが難しくなります。

ウェブサイト構造の変更

一部のウェブサイトは定期的にHTMLのマークアップを変更しており、これはスクレイピング作業を複雑化させます。サイトはCSSクラス名を削除したり変更したりし、DOM（Document Object Model）を再構築したり、新しいリクエストごとに変化するダイナミックなCSSクラスを追加することがあります。これらの変更は、JavaScriptを使用して動的なコンテンツの読み込みを行うウェブサイトで特に一般的です。このような保護手法を持つウェブサイトをスクレイピングするには、スクリプトを定期的に更新し、HTMLの構造の適合性をチェックする必要があります。

JavaScript によって重いウェブサイト

多くの現代のウェブサイトはコンテンツを読み込むためにJavaScriptに依存しており、スクレイピングをより困難にしています。シンプルなHTMLの抽出では必要なデータを提供できなくなりました。ほとんどのコンテンツはページが完全に読み込まれた後に読み込まれるためです。この問題を解決するために、ヘッドレスブラウザがよく使われ、PuppeteerやSeleniumといったライブラリと一緒に使用されます。これらのライブラリは通常のブラウザと同様にページを完全にレンダリングし、すべての情報を一度に取得することができます。さらに、ウェブサイトはAPIリクエストを非表示にしたり、追加の認証で保護することもでき、さらに複雑になります。

ページロードが遅い

サイトに大量のリクエストが行われる場合やサーバーが重い負荷下にある場合、ページの読み込みが遅くなり、スクレイパーの作業が困難になるかもしれません。一部のサイトは、異常なアクティビティを検出すると意図的に応答速度を遅くし、タイムアウトが発生するため、スクレイパーが作業を停止するようにします。これを避けるために、リトライリクエスト機能を使用し、リクエスト速度制限を超えないようにすることができます。

ウェブスクレイピングプロセスのステージ

ここでは、スクレイピングの主要な段階を見てみましょう：

ページのソースコードを収集します。 つまり、サーバーにHTTPリクエストを送信してページのHTMLコードを取得します。このプロセスは、サイトをロードするときのブラウザの動作と似ていますが、ページを視覚的にレンダリングする代わりに、そのソースコードを受け取ります。Pythonでは、"Requests" ライブラリがこのタスクに適しており、簡単にGETリクエストを送信してページのコンテンツを取得できます。
必要なデータの抽出。 HTMLコードを取得した後、Beautiful Soup などのパーサーを使用します。これはPythonの人気のあるライブラリの1つで、HTMLコードを解析し、必要な要素（例：ヘッダー、テーブル、またはリンク）を見つけ、それらからデータを抽出するのに役立ちます。この段階では、ページの構造を注意深く分析して、必要な要素とデータを見つけるためにパーサーを適切に設定することが重要です。
データの整形と保存。 次に、データを適切な形式に変換する必要があります。これはCSV、JSON、またはニーズに合った他のデータベースのいずれかであるかもしれません。この段階では、データを適切に整理して、将来の分析や処理に簡単にアクセスでき、使用できるようにすることが重要です。

ウェブスクレイピングの方法

このセクションでは、このトピックを学んでいる初心者と上級ユーザーのための2つのスクレイピング方法について説明します。

シンプルなスクレイピング

スクレイピングを始めるばかりで、コードを書きたくないか書けない場合は、オンラインで利用可能な既製のツールを使用することができます。たくさんのこのようなツールがあります。例えば、OctoparseやParseHubなどがあり、これらはスクレイピングスクリプトを作成するための視覚的なインタフェースを提供しています。これらのアプリは、プログラミングを理解していない人でもスクレイピングを簡単に利用できるようにしています。

Octoparse - データを簡単に収集できるグラフィカルインターフェースを備えたプログラムです。シンプルなサイトだけでなく、動的サイトからもデータを収集できます。

ParseHub - サイトとのやり取り中にコンテンツが即座に読み込まれるのではなく、スクレイピングできる能力を持つ人気のサービス。

プログラムスクレイピング

より複雑なタスクを行うか、スクレイピングプロセスを完全に制御したい場合は、専門のライブラリを使用する方が良いです。これらのライブラリはPythonやJavaScriptなどのプログラミング言語と一緒に使用でき、スクレイパーを特定のタスクや要件に適応させることができます。

Beautiful Soup (Python)

このライブラリは、HTMLやXMLドキュメントからデータを簡単に抽出するために設計されています。コンテンツがHTMLを読み込んだ直後にすぐ利用可能な静的ページに最適です。Beautiful Soupは、スクレイピングを簡単かつ効率的に行うためのものであり、特に小規模なプロジェクトや読み込み直後にサイトで完全に表示されるデータを解析する場合に適しています。

コード例:

import requests from bs4 import BeautifulSoup

Retrieve the content of the page response = requests.get("https: //example, com") soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')

Extract and print all h3 headers for headers in soup.find_all('h3'): print(headers.text)

Puppeteer (JavaScript)

これはJavaScriptを多用するサイトで作業するための強力なツールです。PuppeteerはヘッドレスモードでChromeブラウザを起動し、JavaScriptを実行してページを完全にレンダリングするため、描画後にデータが読み込まれる動的なサイトに最適です。Puppeteerを使用すると、フォームの入力、ページ間の移動、スクリーンショットの撮影など、Webページとのやり取りの複雑なシナリオを自動化することができます。

コード例:

const puppeteer = require('puppeteer');

(async () => {

Launching the browser in headless mode const browser = await puppeteer.launch(); const page = await browser.newPage();

Navigating to the page await page.goto('https: //example, com');

Extracting and printing the page title const title = await page.title(); console.log( Page title: ${titlee});

Closing the browser await browser.close(); })();

ウェブスクレイピングの種類

Webスクレイピングは主に2つのタイプに分けることができます: 静的なページと動的なページのスクレイピングです。Webページにコンテンツがどのようにロードされるかに応じて、データを抽出するための適切な手法やツールが選択されます。

静的ページのスクレイピング

静的ページは、ページのHTMLコードが読み込まれるとすぐにすべてのコンテンツを読み込みます。これは、データがHTMLソース内で直接利用可能であり、JavaScriptの実行などの追加の処理を必要としないことを意味します。このようなページをスクレイピングするためには、Beautiful SoupのようなHTMLで動作するシンプルなツールが適しています。

静的ページをスクレイピングする主な利点は、シンプルさと速さです。 HTML がすぐに完全にロードされるため、スクレイパーは追加のスクリプトやブラウザシミュレーションなしで必要なデータを簡単に抽出できます。

単純な静的コンテンツの例:

ニュースサイト – 多くのニュースポータルは、ダイナミックなデータの読み込みをせずに静的なHTMLで記事を提供しています。
ブログ – 個人のブログや企業のブログでは、コンテンツを表示するために静的なページを使用することがよくあります。
情報ポータル – 参照情報、文書、またはその他のテキストデータを含むサイトは、コンテンツの読み込みにJavaScriptを依存しないことがよくあります。

ダイナミックページのスクレイピング

動的なページは、メインのHTMLコードはすぐに読み込まれますが、データの一部はページの完全な読み込み後にのみ表示されます。これにより、Beautiful Soupのような標準のライブラリはJavaScriptと相互作用できないため、スクレイピングがより困難になります。そのようなタスクには、ページをレンダリングし、それとやり取りしてスクリプトを実行できる、実際のブラウザと同様の方法で動作するツールが必要です。そのようなツールの例には、Puppeteer、Selenium、Playwrightなどがあり、これらはブラウザを「ヘッドレス」モードで実行し、実際のブラウザをシミュレートします。動的なページの問題は、多くのサイトがユーザーがサイトとやり取りするにつれてデータを読み込むということです。例えば、スクロールすると新しい要素が現れ、データはAJAXリクエストを介して読み込まれるかもしれません。この場合、通常のツールでは特定のアクション後に読み込まれるコンテンツを直ちに取得することはできません。

動的サイトの例:

ソーシャルネットワーク – Facebook、Instagram、Twitterなどのプラットフォームは、動的コンテンツの読み込みにJavaScriptを積極的に使用しています。
大規模なeコマースプラットフォーム – Ozon、WB、Amazon、AliExpressなどのオンラインストアでは、ユーザーのアクションに応じて、製品やフィルタデータをAJAXリクエストを介して動的に読み込みます。
ユーザー生成コンテンツプラットフォーム – YouTubeやRedditのようなサイトでは、JavaScriptを使用して、ユーザーのアクティビティに基づいてコンテンツ（動画、コメント、投稿）を読み込みます。

成功するWebスクレイピングの実践的なヒント

ウェブサイトからのネガティブな反応を引き起こさないようにスクレイピングを成功させるためには、Webリソースに過度の負荷をかけないようにすることが重要です。成功したスクレイピングのための主要な実践的なヒントと推奨事項について説明しましょう。

1. サイトのルールに従う

すべてのウェブサイトには、従うべき利用規約があります。スクレイピングを開始する前に、robots.txtファイルを確認してください。このファイルには、どのページをスクレイピングして良いか、してはいけないかについての指示が含まれています。これらの指示に従うことは技術的な観点からは義務づけられていませんが、遵守しないと法的な問題やリソースへのアクセス制限につながる可能性があります。
また、ウェブサイトの利用規約（ToS）も無視しないでください。特にソーシャルネットワークや大規模プラットフォームなどの多くのウェブサイトでは、ログインを通じてデータをスクレイピングすることが、彼らの規則に違反し、法的な問題を引き起こすことがあります。

2. ウェブサイトの速度と負荷

小規模サイトや帯域幅が限られているリソースからデータを収集する際は、HTTPリクエストを大量に送信して過剰な負荷を生じさせないように注意してください。リクエスト間に遅延を追加する（通常数秒から1分）と同時に、一定期間内のリクエスト数を制限してください。特に大量のリクエストで軽々しくやられてしまう小規模のウェブサイトとの作業時には、この点が重要です。
このような場合は、リソースの運用への悪影響を最小限に抑えるために、低トラフィックタイム（例：夜間）にスクレイピングをお勧めします。

3. 可能な限りAPIを使用します

いくつかのウェブサイトはデータにアクセスするための公式APIを提供しています。APIを使用することは、データを入手するための倫理的な方法だけでなく、より効率的な方法でもあります。APIはしばしば構造化されたデータを提供し、サーバーへの負荷を軽減します。スクレイピングを計画しているウェブサイトがAPIを提供している場合、直接ページをスクレイピングする代わりにAPIを使用する方が良いでしょう。

4. IP ローテーション

ウェブサイトのブロックを防ぐためには、IPローテーションを使用することが重要です。1つのIPアドレスから送信されるリクエストが多すぎると、ウェブサイトは怪しいアクティビティとして自動的にブロックする可能性があります。アンチ検出ブラウザとIPローテーションを許可するプロキシを併用することで、この問題を回避できます。また、一部のウェブサイトはクラウドIPアドレスを積極的にブロックするため、レジデンシャルまたはモバイルプロキシを選択する方が良いことも言及しておきます。

5. アンチ検出ブラウザを使用します

自動スクレイピングをマスクするために、特にJavaScriptやその他の動的要素を積極的に使用するウェブサイトで作業する際には、アンチ検出ブラウザを使用することが推奨されています。これらは、ブラウザーフィンガープリント（ユーザーエージェント、リクエストヘッダー、クッキーなど）を変更することで、自動データ収集の事実を隠し、スクレイパーがウェブサイトの防御システムに気づかれにくくします。

6. リアルユーザーとして振る舞う

ウェブサイトはユーザーの行動を追跡でき、疑わしいと判断される場合（例：行動が速すぎたり、繰り返しのリクエストがある場合）、アクセスをブロックすることがあります。これを避けるために、スクレイパーは実際のユーザーの行動を模倣すべきです。これには、リクエスト間のランダムな遅延、異なるユーザーエージェント（ブラウザの指紋）の使用、スクロールやクリックなどのアクションのシミュレーションが含まれます。つまり、システムがボットを普通のユーザーと見なすようにできるだけ多くのことを行う必要があります。

7. スクレイパーを定期的に更新します

ウェブサイトは絶えず構造を変更したり、新しい要素を追加したり、既存の要素を修正したりします。これは、スクレイパーが更新されていない場合に壊れる可能性があります。スクレイパーを効果的かつ安定させるためには、定期的にウェブサイトの構造をチェックし、コードを対応する変更を行う必要があります。また、問題を防ぐために異なるページでテストすることも重要です。

8. 自然体で行動してください

人間の振る舞いを模倣すべきだけでなく、サイトとのやりとりの全体的なリズムをできるだけ自然にする必要があります。リクエスト間にランダムな間隔を追加し、簡単に追跡されることができる繰り返しパターンを避けてください。例えば、同一の時間間隔でのリクエストや数時間にわたる連続的なリクエストは疑わしいとして簡単に検出される可能性があります。

結論

Webスクレイピングは、データ収集を自動化するための強力なツールであり、分析や意思決定の幅広い機会を提供します。ただし、成功したスクレイピングには、適切なツールだけでなく、IPローテーションやウェブサイト保護をバイパスするためのアンチ検出ブラウザの使用など、特定のルールの遵守が必要です。この記事で説明されている方法に従うことで、データを効率的に収集し、ブロックを回避してウェブサイトのルールを違反することなく行うことができます。