Webスクレイピングとは何ですか？なぜWeb文字列を使用するのですか？

公開: 2021-08-01

Webサイトには貴重なデータがロードされており、データの取得には、ユーザーのシステムとの互換性に関係なく、情報を手動でコピーして貼り付けるか、会社で使用されている形式に準拠するという複雑なプロセスが含まれます。 これは、ウェブスクレイピングが売り込むところです。

目次

Webスクレイピング—それは何ですか？

Webスクレイピングは、Webサイトからデータをすくい取り、解析するプロセスであり、Webサイトは、ユーザーにとって有益な形式に変換されます。

Webスクレイピングは手動で行うことができますが、大量の生データが含まれる場合、プロセスは複雑で面倒になります。 これは、自動化されたWebスクレイピングツールがより速く、効率的で、比較的安価であるために有効になる場所です。

Webスクレイパーは、Webサイトの構成や形式によってユーティリティが異なるため、機能が動的です。 upGradのトップ大学からデータサイエンスを学び、データサイエンスのさまざまな概念と方法を理解します。

有用なデータをWebスクレイピングする方法は？

Webスクレイピングのプロセスは、ユーザーに1つ以上のURLを提供することから始まります。 スクラップツールは、スクラップする必要のあるWebページのHTMLコードを生成します。

次に、スクレーパーは、ユーザーの要件に応じて、Webページで利用可能なデータ全体またはページの選択された部分のみをすくい取ります。

抽出されたデータは、使用可能な形式に変換されます。

一部のWebサイトでWebスクレイピングが許可されていないのはなぜですか？

一部のWebサイトは、ユーザーによるデータのスクレイピングを露骨にブロックしています。 しかし、なぜ？ 理由は次のとおりです。

  1. 機密データを保護するために：たとえば、Googleマップでは、クエリが多すぎる場合にユーザーがより高速な結果を取得することはできません。
  2. 頻繁なクラッシュを回避するには：Webサイトのサーバーは、多くの帯域幅を消費するため、同様のリクエストが殺到するとクラッシュまたは速度低下する可能性があります。

Webスクレイパーのさまざまなカテゴリ

Webスクレイパーは、多くの点で互いに異なります。 4種類のウェブスクレイパーが使用されています。

  1. 既成または自作
  2. ブラウザ拡張機能
  3. ユーザーインターフェイス（UI）
  4. クラウドとローカル

1.自作のウェブスクレイパー

ウェブスクレイパーの作成はとても簡単なので、誰でもできます。 ただし、スクレイピングツールの取り扱いに関する知識は、ユーザーが高度なプログラミングに精通している場合にのみ取得できます。

プログラミングが苦手な人のために、自作のWebスクレイパーがたくさんあります。 これらのビルド済みツールは、すぐにダウンロードして使用できます。 これらのツールの一部には、Scrapeスケジューリング、Googleシートのエクスポート、JSONなどの高度な機能が備わっています。

2.ブラウザ拡張機能

広く使用されているWebスクレイパーの2つの形式は、ブラウザー拡張機能とコンピューターソフトウェアです。 ブラウザ拡張機能は、FirefoxやGoogleChromeなどのブラウザに接続できるプログラムです。 拡張機能は実行が簡単で、ブラウザに簡単にマージできます。 これらは、ブラウザー内に配置された場合にのみデータの解析に使用でき、ブラウザー外に配置された高度な機能は、スクレーパー拡張機能を使用して実装することはできません。

この制限を緩和するために、スクレイピングソフトウェアをコンピューターにインストールして使用することができます。 拡張機能ほど単純ではありませんが、ブラウザの制限なしに高度な機能を実装できます。

3.ユーザーインターフェイス（UI）

Webスクレイパーは、UI要件が異なります。 単一のUIとコマンドラインのみを必要とするものもあれば、ユーザーが1回のクリックで必要なデータを取得できるようにWebサイト全体をユーザーに提供する完全なUIを必要とするものもあります。

一部のWebスクレイピングツールには、ユーザーがソフトウェアによって提供されるすべての機能を理解するのに役立つヒントとヘルプメッセージをユーザーインターフェイスを介して表示する機能があります。

4.クラウドまたはローカル

ローカルスクレーパーは、そのリソースとインターネット接続を利用してコンピューター上で実行されます。 これには、スクレーパーの使用中にコンピューターの速度が低下するという欠点があります。 また、多くのURLで実行するようにすると、ISPのデータ上限にも影響します。

それどころか、クラウドベースのスクレイピングツールは、スクレイパーを開発する会社が提供するオフサイトサーバーで実行されます。 これにより、コンピューターリソースが解放され、ユーザーは同時にスクレイピングしながら他のタスクに取り組むことができます。 スクレイピングが完了すると、ユーザーに通知が送信されます。

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さまざまな方法を使用したWebスクレイピング

広く使用されているウェブスクレイピングの4つの方法は次のとおりです。

  1. 文字列メソッドを使用してWebからデータを解析する
  2. 正規表現を使用したデータの解析
  3. HTMLパーサーを使用したデータの抽出
  4. 他のWebサイトのコンポーネントと対話してデータをスクレイピングします。

文字列メソッドを使用してWebからデータを解析する

  • この手法は、文字列メソッドを使用してWebサイトからデータを取得します。 HTMLテキストから目的のデータを検索するには、find（）ツールを使用できます。 このツールを使用して、タイトルタグをWebサイトから取得できます。
  • タイトルの最初と最後の文字のインデックスがわかっている場合は、文字列スライスを使用してタイトルをスクレイプできます。
  • ツール。 find（）は最初の部分文字列の出現を返します。次に、開始<title>タグのインデックスは、文字列”<title>を使用して取得できます。 探す （）。
  • 対象のデータはタイトルインデックスであり、<title>のインデックスではありません。 タイトルの最初の文字のインデックスを取得するには、文字列「<title>」の長さをタイトルインデックスに追加できます。
  • これで、最後の部分</ title>のインデックスを取得するために、文字列「</title>」を使用できます。
  • タイトルの最初と最後の部分が取得されたので、HTML文字列をスライスすることでタイトル全体を解析できます。 これを行うためのプログラムは次のとおりです。

>>> url =“ http://olympus.realpython.org/profiles/poseidon “

>>>ページ=urlopen（url）

>>> html = page.read（）。decode（“ utf-8”）

>>> start_index = html.find（“ <title>”）+ len（“ <title>”）

>>> end_index = html.find（“ </ title>”）

>>> title = html [start_index：end_index]

>>>タイトル

'\n<頭>\n <タイトル>プロフィール：ポセイドン'

タイトルにHTMLコードが含まれていることに注意してください。

正規表現を使用したデータの解析

  • 正規表現、別名regexesは、文字列内のテキストを検索するために使用されるパターンです。 正規表現パーサーは、Pythonのreモジュールを通じてサポートされています。
  • 正規表現の解析を開始するには、最初にreモジュールをインポートする必要があります。 メタ文字と呼ばれる特殊文字は、さまざまなパターンを表すために正規表現で使用されます。
  • たとえば、0を示すために特殊文字のアスタリスク（*）が使用されます。
  • findall（）を使用して文字列内のテキストを検索する例を以下に示します。

>>>再。 findall（“ xy *、“ ac”）

['交流']

  • このPythonプログラムでは、最初の引数と2番目の引数は、それぞれ正規表現とチェック対象の文字列を示します。 パターン「xy*z」は、「x」で始まり「z」で終わる文字列の任意の部分と一致します。 ツール再。 findall（）は、すべて一致するリストを返します。
  • 「xz」文字列はこのパターンと一致するため、リストに配置されます。
  • ピリオド（。）は、正規表現の任意の1文字を表すために使用できます。

HTMLパーサーを使用したデータの抽出

正規表現はパターンのマッチングに効果的ですが、HTMLページをスクレイプするためだけに設計されたHTMLパーサーの方が便利で高速です。 スープライブラリは、この目的で最も広く使用されています。

  • HTML解析の最初のステップは、次のコマンドを実行して美しいスープをインストールすることです。

$ python3 -m pipinstallbeautifulsoup4。

インストールの詳細は、Runpipを使用して表示できます。 美しいスープオブジェクトを作成するプログラムは次のとおりです。

再インポート

urllib.requestからインポートurlopen

url =“ http://olympus.realpython.org/profiles/dionysus”

ページ=urlopen（url）

html = page.read（）。decode（“ utf-8”）

pattern =“ <title。*？>。*？</ title。*？>”

match_results = re.search（pattern、html、re.IGNORECASE）

title = match_results.group（）

title = re.sub（“ <。*？>”、“”、title）＃HTMLタグを削除します

印刷（タイトル）

  • Pythonを使用して美しいスープのプログラムを実行します。 プログラムは必要なURLを開き、WebページからHTMLテキストを文字列として読み取り、それをHTML変数に委任します。 その結果、美しいスープオブジェクトが生成され、スープ変数に渡されます。
  • 美しいスープオブジェクトは、2つの引数で生成されます。 最初の引数にはスクレイプするHTMLがあり、2番目の引数には文字列「html」があります。 PythonのHTMLパーサーを表す「パーサー」。

他のWebサイトのコンポーネントと対話してデータをスクレイピングします。

モジュール「urllib」は、Webページのコンテンツを取得するために使用されます。 コンテンツが完全に表示されず、一部の非表示のコンテンツにアクセスできなくなる場合があります。

  • Pythonライブラリには、Webページを直接操作するためのオプションがありません。 この目的には、MechanicalSoupなどのサードパーティパッケージを使用できます。
  • Mechanicalスープは、ヘッドレスブラウザー、グラフィックUI（ユーザーインターフェイス）のないブラウザーをインストールします。 このブラウザは、Pythonプログラムで制御できます。
  • Mechanical soupをインストールするには、次のpythonプログラムを実行します。

$ python3 -m pip install MechanicalSoup

  • pipツールは、インストールされたパッケージの詳細を表示します。

ウェブスクレイピングの目的

次のリストは、Webスクレイピングが行われる一般的な目的を示しています。

  1. 株価の詳細をスクレイピングしてAPIアプリにロードします。
  2. イエローページからデータを取得してリードを作成します。
  3. 店舗検索からデータをスクレイピングして、効果的なビジネスの場所を特定します。
  4. 競合他社を分析するために、Amazonまたは他のプラットフォームからの製品に関する情報をスクレイピングします。
  5. 賭けや娯楽のためにスポーツに関するデータをすくい取る。
  6. 市場の調査と調査のための財務に関するデータの解析。

結論

データはいたるところにあり、リソースの豊富なデータが不足することはありません。 生データを使用可能な形式に変換するプロセスは、市場に新しいテクノロジーが登場することで、シンプルかつ高速になりました。 Pythonの標準ライブラリは、Webスクレイピング用のさまざまなツールを提供しますが、PyPIが提供するツールはプロセスを簡素化します。 データのスクレイピングは、多くのエキサイティングな割り当てを作成するために使用できますが、Webサイトのプライバシーと条件を尊重し、サーバーに大量のトラフィックが過負荷にならないようにすることが特に重要です。

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