cURLとは何か、ウェブスクレイピングへの活用法について

cURLは、プログラマーがデータ収集やデータ転送に使用する汎用的なコマンドです。しかし、cURLをどのようにウェブスクレイピングに活用できるのでしょうか?この記事を参考に、始めてみてください。
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data collection and web scraping with cURL

このブログ記事では次を習得できます。

cURLとは?

cURLは、ネットワークプロトコルを介してデータを転送するために使用するコマンドラインツールです。cURL は「Client URL」の略で、「curl」とも表記されます。URL構文を使ってサーバーとのデータ転送を行う一般的なコマンドです。Curl は、無料で使いやすいクライアントサイドのURL転送ライブラリである「libcurl」で稼働します。

curlを使うと有利になる理由は?

このコマンドの汎用性により、curlは次のような様々なユースケースで使用できます。

  • ユーザー認証
  • HTTP投稿
  • SSL接続
  • プロキシ対応
  • FTPアップロード

curlの最も簡単な「使用例」は、サポートされているプロトコルの1つを使用してウェブサイト全体をダウンロードおよびアップロードすることです。

Curlプロトコル

curlには、サポートされるプロトコルの長いリストがありますが、特定のプロトコルが提供されない場合、デフォルトでHTTPを使用します。対応プロトコルの一覧はこちらです。

cURL command - list of supported protocols - dict, file, ftp, ftps, gopher, http, https, imap, imaps, ldap, pop3, stmp, rtsp, scp, sftp, smb, sms, telnet, tftp

curlのインストール

Linuxディストリビューションでは、curlコマンドがデフォルトでインストールされています。

curlがすでにインストールされているかどうかを確認するには?

1.Linuxのコンソールを開きます。

2.「curl」と入力し、「Enter」キーを押します。

3.すでにcurlがインストールされている場合は、次のようなメッセージが表示されます。

terminal window cURL try -help -manual commands

4.curlがまだインストールされていない場合は、次のようなメッセージが表示されます。「command not found(コマンドが見つかりません)」その後、ディストリビューションパッケージに変わり、インストールできるようになります(詳細は後述)。

cURLの使い方

Curlの構文は次のように非常に単純です。

command line Curl options url

例えば、ウェブページwebpage.comをダウンロードしたい場合は、そのまま実行します。

curl command line webpage.com

このコマンドを実行すると、ターミナルのウィンドウにそのページのソースコードが表示されます。プロトコルを指定しない場合、curlではHTTPがデフォルトとされます。以下に、特定のプロトコルを定義する方法の例を示します。

ftp cURL command line syntax

://を付け忘れた場合、curlは使いたいプロトコルを推測します。

コマンドの基本的な使い方について簡単に説明しましたが、curlのドキュメントサイトにオプションの一覧があります。これらのオプションは、URLで実行可能なアクションです。オプションを選択すると、リストアップしたURLでどのようなアクションを起こすかをcurlに指示します。URLは、このアクションを実行する必要がある場所をcURLに伝えます。そして、cURLでは、1つまたは複数のURLをリストアップできます。

複数のURLをダウンロードする場合は、それぞれのURLの前に-0をつけ、その後にスペースを入れてください。一行で行うこともできますし、URLごとに分けて書くこともできます。また、ページをリストアップしてURLの一部をダウンロードすることもできます。例:

curl command line for multiple pages on website

 

ダウンロードの保存

curlを使用すると、2種類の方法でURLのコンテンツをファイルに保存できます。

1.-o メソッド:URLが保存されるファイル名を追加できます。このオプションは次のような構成になっています。

Command line CURL filename

2.-O メソッド:ここでは、このオプションによってURL名でファイルを保存できるので、ファイル名を追加する必要はありません。このオプションを使用するには、URLの前に-Oを付けるだけです。

ダウンロードの再開

ダウンロードが途中で止まってしまう場合があります。この場合、コマンドの先頭に -C オプションを追加して次のように書き換えてください。

curl filename as URL

curlが良く使われる理由

Curlは、複雑な操作のために作られた、まさに「アーミーナイフ」のようなコマンドです。しかし、「wget」や「Kurly」など、もっと単純な作業に適した代替手段もあります。

Curlは、ほぼすべてのプラットフォームで利用可能なため、開発者の間で人気があります。デフォルトでインストールされていることもあります。つまり、実行しているプログラムやジョブが何であれ、curlコマンドは動作するはずです。

また、お使いのOSが10年未満であれば、Curlがインストールされている可能性があります。また、ブラウザでドキュメントを読み、curlのドキュメントを参照することもできます。最近のバージョンのWindowsをお使いの方は、すでにCurlがインストールされていることでしょう。そうでない場合は、Stack Overflowのこの投稿をチェックして、その方法を習得しましょう。

cURLを使ったウェブスクレイピング

プロからのアドバイス:ウェブサイトの規則を尊重しましょう。一般に、パスワードで保護されたコンテンツにアクセスすることは、違法行為とみなされる場合がありますので、絶対におやめください。

ウェブスクレイピングを行う際に、curlを使用して繰り返し処理を自動化することで、面倒な作業を回避することができます。そのためには、PHPを使用する必要があります。以下は GitHubで見つけた例です。

web scraping script in php using curl

curlを使ってウェブページをスクレイピングする場合、次の3つのオプションを使用する必要があります。

  • curl_init($url) -> セッションの初期化
  • curl_exec() -> 実行
  • curl_close() -> 終了
code syntax for scraping a web page using curl

その他、使用すべきオプションは以下の通りです。

  • Curlopt_url -> スクレイピングしたいURLを設定
setting the URL you want to scrape with cURL
  • Curlopt_returntransfer -> スクレイピングされたページを変数として保存するようにcurlに指示します。(これにより、ページから抽出したかった情報を正確に取得できます。)
curl command line for saving scraped page as a variable

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ウェブクローラーは、インターネットのインフラとして重要な部分を担っています。この記事では、以下の事項を説明します。 ウェブクローラーの定義 ウェブクローラーとは、インターネットをスキャンして、見つけたデータをダウンロードするソフトウェアロボットです。大半のウェブクローラーは、Google、Bing、Baidu、DuckDuckGoなどの検索エンジンによって運用されています。検索エンジンは、収集したデータに検索アルゴリズムを適用して、検索エンジンインデックスを作成します。このインデックスにより、検索エンジンはユーザーの検索クエリに基づいて、関連するリンクを提供できます。 過去の特定の時点のウェブサイトのスナップショットを提供するWay Back Machineのように、検索エンジンとは別の目的で使用されるウェブクローラーもあります。   ウェブクローラーの仕組み GoogleのGooglebotのようなウェブクローラーは、毎日、クローリングしたいウェブサイトのリストを作成して作業を開始します。これはクロールバジェットと呼ばれます。バジェットには、ページのインデックス作成に対する需要が反映されます。クロールバジェットに影響する2つの主な要因は、人気と陳腐化です。インターネット上で人気のあるURLは、インデックス内で最新の状態を保つために、より頻繁にクローリングされる傾向があります。また、ウェブクローラーはURLのインデックスが陳腐化するのを防ごうとします。 ウェブクローラーがサイトに接続すると、まずrobots.txtファイルをダウンロードして読み込みます。robots.txtファイルは、ロボットがウェブをクローリングし、コンテンツにアクセスしてインデックスを作成し、そのコンテンツをユーザーに提供する方法を規制するウェブ標準群であるロボット排除プロトコル(REP)の一部です。ウェブサイトの所有者は、サイト上でアクセスできるユーザーエージェントとアクセスできないユーザーエージェントを定義できます。また、robots.txtには、クローラーがウェブサイトに対して行うリクエストのペースを抑制するためのcrawl-delayディレクティブを定義することもできます。また、robots.txtには、サイトに関連するサイトマップも記載されているため、クローラーはすべてのページとその最終更新日時も確認できます。前回のクローラー訪問以降に変更がないページは、今回スキップされます。   ウェブクローラーは、クローリング対象のページに最終的に到達すると、そのページをブラウザーでレンダリングし、すべてのHTML、サードパーティーのコード、JavaScript、CSSを読み込みます。この情報は検索エンジンのデータベースに保存され、後でページのインデックス作成とランク付けに使用されます。また、ページ上のすべてのリンクもダウンロードします。検索エンジンのインデックスにまだ登録されていないリンクは、後でクロールするためのリストに追加されます。 robots.txtファイルに記載されているディレクティブへの準拠は任意です。ほとんどの主要な検索エンジンはrobots.txtディレクティブに従っていますが、そうでないものもあります。スパマーやボットネットなどの悪質業者は、robots.txtディレクティブを無視します。Internet Archiveのような合法的なウェブクローラーでさえ、robots.txtを無視しています。 ウェブクローラーの例 検索エンジンには複数の種類のウェブクローラーがあります。たとえば、Googleには17種類のボットがあります。 SEO対策にウェブクローラーが重要な理由 SEOの目標は、ユーザーが関連する検索語を検索したときに、自社のコンテンツが簡単に見つかるようにすることです。Googleは、コンテンツがクローリングおよびインデックス化されていない場合、コンテンツをどこにランク付けしたらよいかを知ることができません。 ウェブクローラーは、他の分野でも役立つことがあります。Eコマースサイトでは、競合他社のサイトをクローリングして、製品の品揃えや価格を分析することがよくあります。通常、この種のデータ収集は「ウェブクローリングではなくウェブスクレイピング」として知られています。ウェブスクレイピングは、特定のHTMLデータ要素に焦点を当てます。ウェブスクレイパーは非常に集中的であるのに対し、ウェブクローラーは広く網を張ってあらゆるコンテンツを収集します。ユーザーの側には、SERPデータのクローリングやスクレイピングを支援するSERP APIツールもあります。   ウェブクローラーが直面する課題 ウェブクローラーが直面する課題はいくつもあります。 課題 説明 robots.txtの制限 ウェブクローラがrobots.txtの制限に従う場合、特定のウェブページにアクセスできなかったり、任意の制限を超えるリクエストを送信できなかったりすることがあります。 IPの禁止 ウェブクローラーの中には、robots.txtの制限に従わないものもあるため、それらが他のさまざまなツールを実装してウェブクローリングを制限することがあります。ウェブサイトは、詐欺師が使用する無料データプロキシや特定のデータセンターのIPアドレスなど、悪意があることがわかっているIPアドレスを禁止することができます。 ジオロケーションの制限 一部のウェブサイトでは、ウェブサイトコンテンツにアクセスするために、特定の地域に居住していることを条件としています。たとえば、米国以外の地域からNetflix USAのコンテンツにアクセスしようとする場合です。地理的な制限の大半は、レジデンシャルプロキシネットワークを使用することで克服できます。   CAPTCHA 一部のウェブサイトでは、不審なソースからの大量のアクティビティを検出すると、リクエストの背後にいるのが本物の人間かどうかを確認するためにCAPTCHAを表示します。CAPTCHAはウェブクローラーの活動を阻害する可能性があります。多くのウェブスクレイピングソリューションは、この種のブロックを克服するためのツールや技術を備えています。これらのブロック解除ツールは、多くの場合、CAPTCHA解決ソリューションを利用します。   まとめ ウェブクローラーは、インターネットのインフラとして重要な部分を担っています。これにより、検索エンジンは検索インデックスを作成するために必要なデータを収集し、ユーザーのクエリに対して検索結果を提供できます。多くの企業は、調査を支援する役割としてのウェブクローラーに注目しています。実際には、多くの場合、Amazon、Adidas、Airbnbのリスティングのように、1つか2つのサイトに集中しています。このようなユースケースでは、Bright DataのウェブスクレイパーIDEのようなツールが、よりニーズに適しています。  
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