Các Phương Pháp, Công Cụ và Mẹo Tốt Nhất Khi Scrap Dữ Liệu trên Web

Xin chào! Web scraping đã trở thành một phần quan trọng của kinh doanh hiện đại. Vì vậy, trong bài viết này, tôi sẽ chia sẻ các phương pháp và thực tiễn hàng đầu về web scraping, nói về những thách thức của nó và cách vượt qua chúng.

Web Scraping là gì?

Vi phân tích web là quá trình tự động hóa của việc thu thập dữ liệu từ các trang web. Nói cách khác, đó là quá trình mà một chương trình gửi yêu cầu đến một trang web, trích xuất mã HTML và phân tích nó để rút ra thông tin cần thiết. Phương pháp này đặc biệt hữu ích khi bạn cần thu thập lượng lớn dữ liệu trong một khoảng thời gian ngắn. Ví dụ, nếu bạn cần thu thập giá từ một số chợ hoặc phân tích nhận xét từ các diễn đàn.

Tại Sao Bạn Cần Web Scraping?

Hãy tưởng tượng bạn cần thu thập dữ liệu từ hàng nghìn trang một cách thủ công. Điều này sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức. Web scraping tự động hóa quá trình này. Nó cho phép bạn:

Phân tích dữ liệu dễ dàng. Ví dụ, nếu bạn đang làm việc với các hệ thống thị trường, việc thu thập dữ liệu giúp theo dõi sự thay đổi giá cả, tình trạng sản phẩm và đánh giá đối thủ cạnh tranh.
Nghiên cứu xu hướng. Web scraping cho phép bạn trích xuất dữ liệu từ các trang tin tức, mạng xã hội và diễn đàn để phân tích sở thích và hành vi của người dùng.
Luôn cập nhật với những thay đổi mới nhất. Trong một số trường hợp, dữ liệu trên trang web thay đổi, và việc thu thập giúp nhanh chóng có được thông tin cập nhật, dù đó có thể là tình trạng sản phẩm hay cập nhật giá.
Tạo ra các chiến lược hiệu quả nhất. Bằng cách phân tích tập dữ liệu lớn, bạn có thể lập kế hoạch và tạo ra các chiến lược marketing thành công, xem xét cả các trải nghiệm tích cực và tiêu cực của đối thủ, điều này có thể giúp doanh nghiệp của bạn trở nên thành công hơn.

Hãy để tôi cho bạn một ví dụ về cách scrap có thể được áp dụng trong cuộc sống thực. Ví dụ, để xác định các chủ đề phổ biến nhất và các chiến lược tương tác với khán giả hiệu quả, một chuyên gia SMM thiết lập một công cụ scrap để thu thập dữ liệu về bình luận và lượt thích trên các bài đăng của đối thủ. Và có rất nhiều ví dụ như vậy; scrap là một trong những nền tảng của một doanh nghiệp thành công ngày nay. Nhưng mọi thứ không luôn suôn sẻ.

Làm sao các trang web phát hiện ra các trình cào dữ liệu?

Nhiều chủ sở hữu trang web phản đối việc thu thập dữ liệu, mặc dù thông tin trên trang web của họ có sẵn công khai. Họ tích cực thực hiện các biện pháp để ngăn chặn việc thu thập dữ liệu tự động. Dưới đây là các phương pháp phổ biến nhất để bảo vệ chống việc trích xuất dữ liệu từ trang web:

Giới hạn Tốc độ

Nhiều trang web sử dụng giới hạn tốc độ để bảo vệ khỏi các chương trình thu thập thông tin tự động. Phương pháp này đặt giới hạn về số lượng yêu cầu có thể được gửi từ một địa chỉ IP duy nhất trong thời gian ngắn. Nó giúp không chỉ ngăn chặn quá tải máy chủ mà còn hạn chế hoạt động của bot. Một số trang web được thiết lập để chặn chỉ các hành động cụ thể nếu vượt quá giới hạn (ví dụ, tạo tài khoản hoặc nộp biểu mẫu), trong khi các hành động khác vẫn hoạt động, làm cho việc phát hiện khó khăn hơn. Để vượt qua các hạn chế này, sử dụng rotating proxies. Điều này cho phép bạn thay đổi địa chỉ IP của mình với mỗi yêu cầu mới, tránh bị chặn.

MÃ XÁC THỰC

CAPTCHA la mot trong nhung cong cu hieu qua nhat de bao ve cac trang web chong scraping. No kich hoat trong cac hoat dong nghi ngo lien quan den mot luong lon cac yeu cau hoac hanh vi nguoi dung khong tu nhien. CAPTCHA hien dai, nhu Google reCAPTCHA, phan tich hanh vi nguoi dung tren trang, trong khi Invisible CAPTCHA co the kich hoat ma khong can su can thiep cua nguoi dung neu mot bot de lai cac dau van tay so dien tu nghi ngo. De vuot qua cac he thong nhu vay, can co mot trinh duyet chong phat hien tot, thay doi dau van tay trinh duyet, mo phong hanh vi nguoi dung that, va su dung proxy chat luong cao. Doi khi cac trinh duyet chong phat hien co the lam viec voi cac trinh giai CAPTCHA de tu dong vuot qua viec xac thuc.

Khối IP

Chặn địa chỉ IP thường xảy ra khi có quá nhiều yêu cầu được thực hiện trong một khoảng thời gian ngắn, và trang web coi điều này là hành vi đáng ngờ, từ đó chặn chúng. Đáng lưu ý là các trang web có thể chặn cả các địa chỉ IP cá nhân và toàn bộ phạm vi, đặc biệt là nếu những địa chỉ IP này thuộc về các nhà cung cấp đám mây lớn như AWS hoặc Google Cloud. Để vượt qua bảo vệ này một cách hiệu quả nhất, tôi khuyên bạn nên sử dụng các proxy di động hoặc proxy cư trú có thể xoay, vì chúng khó phát hiện và chặn hơn.

Thay đổi cấu trúc trang web

Một số trang web thường xuyên thay đổi markup HTML của mình, điều này làm phức tạp công việc của các scraper. Trang web có thể loại bỏ hoặc thay đổi tên lớp CSS, cấu trúc lại DOM (Document Object Model), và thêm các lớp CSS động mà thay đổi với mỗi yêu cầu mới. Những thay đổi này thường xuyên xảy ra trên các trang web sử dụng JavaScript cho việc tải nội dung động. Để scrape trang web với các phương pháp bảo vệ như vậy, cần phải thường xuyên cập nhật scripts và kiểm tra sự phù hợp của cấu trúc HTML.

Các trang web sử dụng nhiều JavaScript

Nhiều trang web hiện đại phụ thuộc vào JavaScript để tải nội dung, làm cho việc lấy dữ liệu trở nên khó khăn hơn. Việc trích xuất HTML đơn giản sẽ không cung cấp dữ liệu cần thiết nữa, vì hầu hết nội dung chỉ tải sau khi trang đã tải hoàn toàn. Để giải quyết vấn đề này, trình duyệt headless, thường được sử dụng với thư viện như Puppeteer hoặc Selenium, được sử dụng. Những thư viện này cho phép trang được hiển thị hoàn toàn như trong trình duyệt thông thường, đồng thời truy xuất tất cả thông tin một lượt. Hơn nữa, các trang web có thể ẩn yêu cầu API hoặc bảo vệ chúng bằng xác thực bổ sung, tạo thêm sự phức tạp.

Trang Tải Trang Chậm

Khi một lượng lớn yêu cầu được gửi đến một trang web hoặc khi máy chủ đang gặp tải nặng, các trang có thể tải chậm, gây khó khăn cho scrapers hoạt động. Một số trang web có thể cố ý làm chậm tốc độ phản hồi nếu họ phát hiện hoạt động bất thường, buộc scraper phải dừng hoạt động do vượt quá thời gian chờ. Để tránh điều này, bạn có thể sử dụng tính năng yêu cầu thử lại và tránh vượt quá giới hạn tốc độ yêu cầu.

Các giai đoạn của quá trình Web Scraping

Hãy bây giờ xem các giai đoạn chính của việc lượm dữ liệu:

Thu thập mã nguồn của trang. Nói cách khác, đó là gửi một yêu cầu HTTP đến máy chủ để lấy mã HTML của trang. Quy trình này tương tự như cách trình duyệt hoạt động khi tải một trang web, nhưng thay vì hiển thị trang một cách trực quan, bạn nhận được mã nguồn của nó. Trong Python, thư viện "Requests" là lựa chọn hoàn hảo cho nhiệm vụ này, cho phép bạn dễ dàng gửi các yêu cầu GET và lấy nội dung của trang.
Trích xuất dữ liệu cần thiết. Sau khi có mã HTML, chúng ta sử dụng một công cụ phân tích cú pháp, chẳng hạn như Beautiful Soup. Đây là một trong những thư viện phổ biến cho Python, giúp phân tích mã HTML, tìm các phần tử cần thiết (ví dụ: tiêu đề, bảng hoặc liên kết) và trích xuất dữ liệu từ chúng. Ở giai đoạn này, quan trọng là phân tích cẩn thận cấu trúc trang để cấu hình công cụ phân tích cú pháp một cách đúng đắn để tìm các phần tử và dữ liệu cần thiết.
Định dạng và lưu trữ dữ liệu. Tiếp theo, dữ liệu cần được chuyển đổi sang một định dạng tiện lợi, có thể là CSV, JSON, hoặc bất kỳ cơ sở dữ liệu nào phù hợp với nhu cầu của bạn. Ở giai đoạn này, quan trọng là tổ chức dữ liệu một cách đúng đắn để dễ truy cập và có thể được sử dụng trong tương lai cho mục đích phân tích hoặc xử lý.

Các phương pháp của Web Scraping

Trong phần này, chúng ta sẽ thảo luận về hai phương pháp scraping, dành cho người mới bắt đầu nghiên cứu về chủ đề này và dành cho người dùng nâng cao.

Thu thập dữ liệu đơn giản

Nếu bạn mới bắt đầu với việc scraped, không muốn hoặc không thể viết code, bạn có thể sử dụng các công cụ đã được tạo trước có sẵn trực tuyến. Có nhiều công cụ như vậy, ví dụ, Octoparse hoặc ParseHub, cung cấp giao diện trực quan để tạo ra kịch bản scraped. Những ứng dụng này giúp việc scraped trở nên dễ tiếp cận ngay cả đối với những người không hiểu về lập trình.

Octoparse - Một chương trình với giao diện đồ họa cho phép bạn dễ dàng thu thập dữ liệu. Nó hỗ trợ việc thu thập dữ liệu từ cả các trang web đơn giản và động.

ParseHub - Dịch vụ phổ biến khác với khả năng crawl các trang web nơi nội dung được tải không ngay lập tức mà trong quá trình tương tác với trang.

Thu th收p dự liệu tự động

Để thực hiện các công việc phức tạp hơn hoặc để có được sự kiểm soát đầy đủ trên quá trình thu thập dữ liệu, việc sử dụng các thư viện chuyên biệt sẽ tốt hơn. Những thư viện này có thể được sử dụng với các ngôn ngữ lập trình như Python và JavaScript, cho phép bạn thích nghi với web scraper cho các công việc và yêu cầu cụ thể.

Beautiful Soup (Python)

Thư viện này được thiết kế để dễ dàng trích xuất dữ liệu từ các tài liệu HTML và XML. Nó hoàn hảo cho các trang tĩnh nơi nội dung có sẵn ngay sau khi tải HTML. Beautiful Soup giúp việc thu thập dữ liệu trở nên đơn giản và hiệu quả, đặc biệt là đối với các dự án nhỏ hoặc để phân tích dữ liệu được hiển thị đầy đủ trên trang ngay sau khi tải.

Ví dụ mã:

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)

Đây là một công cụ mạnh mẽ để làm việc với các trang web chứa nhiều mã JavaScript. Puppeteer khởi chạy trình duyệt Chrome trong chế độ headless, hoàn toàn hiển thị trang, bao gồm việc thực thi JavaScript, làm cho nó lý tưởng cho các trang web động nơi dữ liệu được tải sau khi hiển thị. Puppeteer cho phép tự động hóa các tình huống phức tạp tương tác với một trang web, như điền biểu mẫu, điều hướng trang và chụp ảnh màn hình. \

Ví dụ mã:

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(); })();

Các loại Web Scraping

Việc lục web có thể chia thành hai loại chính: lục trang tĩnh và động. Tùy thuộc vào cách nội dung được tải lên trang web, các phương pháp và công cụ thích hợp để trích xuất dữ liệu được chọn.

Scraping Trang Tĩnh Điều tra

Cac trang tinh chi t?i h?t n?i dung ngay khi t?i m? HTML c?a trang. ?i?u này có nghia là d? li?u du?c cung c?p tr?c ti?p trong mã HTML và không yêu c?u x? lý b? sung, nhu th?c thi JavaScript. ???c dùng d? thu th?p trang nh?ng trang này, các công c? d?n gi?n làm vi?c v?i HTML, nh? Beautiful Soup, là phù h?p.

Cac uu diem chinh cua viec scrape trang tinh la su don gian va toc do. Vi HTML duoc tai hoan toan ngay lap tuc, nen scraper co the de dang trich xuat du lieu can thiet ma khong can den cac script bo sung hoac mo phong trinh duyet.

Cac ví dụ về các trang web với nội dung tĩnh đơn giản:

Trang tin tức – Nhiều cổng thông tin cung cấp bài viết dưới dạng HTML tĩnh mà không có việc tải dữ liệu động.
Blog – Blog cá nhân hoặc doanh nghiệp thường sử dụng trang tĩnh để hiển thị nội dung.
Cổng thông tin – Các trang chứa thông tin tham khảo, tài liệu hoặc dữ liệu văn bản khác thường không phụ thuộc vào JavaScript để tải nội dung.

Scraping Trang Web Động

Các trang động tải mã HTML chính ngay lập tức, nhưng một phần dữ liệu chỉ xuất hiện sau khi trang tải hoàn toàn. Điều này làm cho việc cào dữ liệu khó khăn hơn, vì các thư viện tiêu chuẩn như Beautiful Soup không thể tương tác với JavaScript. Đối với những nhiệm vụ như vậy, cần có các công cụ có khả năng hiển thị trang, tương tác với nó và thực thi mã script, giống như một trình duyệt thực sự làm. Các ví dụ về các công cụ như thế bao gồm Puppeteer, Selenium, và Playwright, mà chạy trình duyệt trong chế độ "headless", mô phỏng một trình duyệt thực. Vấn đề với các trang động là nhiều trang tải dữ liệu khi người dùng tương tác với trang. Ví dụ, các phần tử mới có thể xuất hiện khi cuộn, và dữ liệu có thể tải qua các yêu cầu AJAX. Trong trường hợp này, các công cụ thông thường không thể ngay lập tức lấy tất cả nội dung vì nó tải sau khi có các hành động cụ thể.

Cac ví dụ về trang web động:

Mạng xã hội – Các nền tảng như Facebook, Instagram hoặc Twitter sử dụng JavaScript một cách tích cực để tải nội dung động.
Các nền tảng thương mại điện tử lớn – Các cửa hàng trực tuyến như Ozon, WB, Amazon, AliExpress, vv., tải dữ liệu sản phẩm và bộ lọc một cách động thông qua các yêu cầu AJAX tùy thuộc vào hành động của người dùng.
Các nền tảng nội dung do người dùng tạo ra – Các trang web như YouTube hoặc Reddit tải nội dung (video, bình luận, bài đăng) dựa trên hoạt động của người dùng, sử dụng JavaScript.

Mẹo Thực Tế để Thu Thập Dữ Liệu Web Thành Công

Để việc scraping của bạn thành công và không gây ra phản ứng tiêu cực từ các trang web, việc tránh tạo ra tải trọng quá mức lên tài nguyên web là rất quan trọng. Bây giờ, chúng ta hãy xem xét các mẹo thực tế và đề xuất quan trọng để scraping thành công.

1. Tuân theo các quy tắc của trang web

Mỗi trang web có điều khoản sử dụng riêng mà cần phải tuân theo. Trước khi bắt đầu thu thập dữ liệu, hãy đảm bảo kiểm tra file robots.txt. File này chứa hướng dẫn cho các trình thu thập web về trang nào có thể được thu thập và trang nào không thể. Mặc dù việc tuân theo các hướng dẫn này không bắt buộc từ một góc độ kỹ thuật, vi phạm có thể dẫn đến hậu quả pháp lý hoặc bị chặn khỏi nguồn tài nguyên.
Ngoài ra, đừng phớt lờ Điều khoản dịch vụ (ToS) của trang web. Trên nhiều trang web, đặc biệt là mạng xã hội và các nền tảng lớn, thu thập dữ liệu sau khi đăng nhập (ví dụ: trang cá nhân) có thể vi phạm các quy định của họ và dẫn đến câu hỏi pháp lý.

2. Tốc độ và tải trang của trang web

Khi thu thập dữ liệu từ các trang web nhỏ hoặc tài nguyên có băng thông hạn chế, hãy cố gắng không tạo gánh nặng quá mức bằng cách gửi một loạt các yêu cầu HTTP. Thêm độ trễ giữa các yêu cầu (thường từ vài giây đến một phút) và giới hạn số lượng yêu cầu trong một khoảng thời gian nhất định. Điều này đặc biệt quan trọng khi làm việc với các trang web nhỏ có thể dễ dàng bị quá tải bởi một lượng lớn yêu cầu.
Trong những trường hợp như vậy, tôi sẽ khuyến nghị thu thập dữ liệu vào những thời điểm ít người truy cập (ví dụ, vào ban đêm) để giảm thiểu bất kỳ hậu quả tiêu cực nào đối với hoạt động của tài nguyên.

3. Sử dụng APIs khi có thể

Một số trang web cung cấp các API chính thức để truy cập dữ liệu. Sử dụng một API không chỉ là cách đạo đức để có dữ liệu mà còn là một phương pháp hiệu quả hơn. Các API thường cung cấp dữ liệu có cấu trúc và giảm tải trên máy chủ. Nếu trang web mà bạn định scrap cung cấp một API, thì tốt hơn nên sử dụng nó thay vì scrap trang trực tiếp.

4. Xoay IP

Để ngăn chặn việc bị chặn truy cập trang web, việc sử dụng IP xoay vòng là rất quan trọng. Nếu quá nhiều yêu cầu được gửi từ cùng một địa chỉ IP, trang web có thể tự động chặn nó vì hoạt động đáng ngờ. Sử dụng trình duyệt chống phát hiện cùng với proxy cho phép xoay IP có thể giúp tránh vấn đề này. Đáng lưu ý rằng một số trang web chặn địa chỉ IP đám mây một cách tích cực, vì vậy tốt hơn là chọn proxy dân cư hoặc di động.

5. Sử dụng trình duyệt chống phát hiện

Để che giấu việc thu thập tự động, đặc biệt khi làm việc với các trang web sử dụng JavaScript và các yếu tố động, đề xuất sử dụng các trình duyệt chống phát hiện. Chúng giúp ẩn đi sự thu thập dữ liệu tự động bằng cách thay đổi dấu vân tay trình duyệt (user-agent, request headers, cookies, v.v.), khiến scraper của bạn ít bị lưu ý hơn đối với hệ thống phòng thủ của trang web.

6. Hành xử như một người dùng thực sự

Website có thể theo dõi hành vi người dùng, và nếu có vẻ nghi ngờ (ví dụ, hành động quá nhanh hoặc yêu cầu lặp đi lặp lại), họ có thể chặn truy cập. Để tránh điều này, scrapers nên mô phỏng hành vi của người dùng thật sự. Điều này có thể bao gồm các độ trễ ngẫu nhiên giữa các yêu cầu, sử dụng các user-agent khác nhau (vân tay trình duyệt), và mô phỏng các hành động như cuộn trang hoặc nhấp chuột. Nói cách khác, hãy làm mọi thứ có thể để hệ thống xem bot như một người dùng bình thường.

7. Thường xuyên Cập nhật Trình thu thập Của Bạn

Các trang web thường thay đổi cấu trúc của mình, thêm các phần tử mới hoặc chỉnh sửa các phần tử hiện có. Điều này có thể làm hỏng scraper của bạn nếu không được cập nhật. Để giữ cho scraper hiệu quả và ổn định, cần thường xuyên kiểm tra cấu trúc của trang web và thực hiện các thay đổi tương ứng vào mã của nó. Đồng thời, việc kiểm thử trên các trang khác nhau cũng quan trọng để phòng ngừa vấn đề.

8. Hành động càng tự nhiên càng tốt

Không chỉ nên bắt chước hành vi con người, mà cả nhịp điệu tổng thể của tương tác với trang web cũng nên tự nhiên nhất có thể. Thêm các khoảng thời gian ngẫu nhiên giữa các yêu cầu, và tránh tạo ra các mẫu lặp đi lặp lại có thể dễ dàng bị theo dõi. Ví dụ, các yêu cầu với các khoảng thời gian giống nhau hoặc yêu cầu liên tục trong vài giờ có thể dễ dàng bị đánh dấu là đáng ngờ.

Kết luận

Web scraping là một công cụ mạnh mẽ để tự động hóa việc thu thập dữ liệu, mở ra cơ hội lớn cho phân tích và ra quyết định. Tuy nhiên, việc scraping thành công đòi hỏi không chỉ có các công cụ phù hợp mà còn phải tuân thủ những nguyên tắc nhất định, như xoay IP và sử dụng trình duyệt chống phát hiện để vượt qua bảo vệ trang web. Bằng cách thực hiện các phương pháp mô tả trong bài viết này, bạn sẽ có thể thu thập dữ liệu một cách hiệu quả, tránh bị chặn và không vi phạm các quy tắc trang web.

Web Scraping: Phương pháp và Thực hành Tốt Nhất