クラウドコンピューティング、人工知能（AI）、機械学習（ML）が交差することで、企業が高度なアナリティクスを活用してビジネスの成果を上げる新たな機会が生まれています。ただし、これらのテクノロジーを活用するためには、予測・分析アルゴリズムに供給する膨大な量のデータが必要です。
そこでウェブスクレイピングの出番です。ウェブスクレイピングとは、分析のためにウェブサイトから生データを収集するプロセスです。このデータを使用して、情報に基づいた意思決定を行うことができ、プログラミング言語の助けを借りて自動化することで時間とリソースを節約できます。
このラウンドアップでは、ウェブスクレイピングに最適な5つの言語、JavaScript、Python、Ruby、PHP、C++について解説します。これらの言語が選ばれた理由は、柔軟性、パフォーマンス、構成のしやすさ、コミュニティのサポートなどです。
では、最新のウェブフレームワークを支える言語であるJavaScriptを見てみましょう。
JavaScript
JavaScriptは汎用性が高く、広く使われているプログラミング言語であり、ウェブスクレイピングの最良の選択肢の1つとしてその地位を確立しています。これは主に、JavaScriptエコシステムで利用可能な驚異的な数のライブラリやツール、およびコミュニティの熱心なサポートによるものです。
JavaScriptがウェブスクレイピングによく使われる理由をいくつか見てみましょう。
柔軟性
JavaScriptはHTMLコードとシームレスに統合されているため、クライアント側で簡単に使うことができます。さらに、Node.jsのおかげで、サーバー側にウェブスクレイパーを配備するのも同じくらい簡単です。クライアント側とサーバー側の両方で動作する柔軟性があるため、開発者はプロジェクトに最も適した方法を選ぶことができます。
パフォーマンス
パフォーマンスの面でも、JavaScriptは期待を裏切りません。長年にわたり、クライアント側とサーバー側の両方でリソースの使用量を最小限に抑えるための大幅な改良が行われてきました。V8のようなオープンソースのエンジンは、その努力の証であり、ウェブスクレイピングのワークロードに関して、JavaScriptは優れた選択肢になっています。さらに、JavaScriptは非同期処理を扱うことができるため、パフォーマンスや効率を損なうことなく複数のリクエストを同時に処理可能であり、大規模なウェブスクレイピングアプリケーションに最適です。
学習曲線
JavaScriptの学習曲線は、特に他のプログラミング言語と比較した場合、比較的緩やかです。その構文は理解しやすく、初心者にも経験豊富な開発者にも人気があります。さらに、この言語はドキュメントが充実しており、膨大な学習リソースが用意されているため、プログラミングの経験が浅い人でもすぐに基礎を理解できます。
コミュニティのサポート
JavaScriptコミュニティは活発で、拡大を続けており、開発者に貴重なサポートとコラボレーションの機会を提供しています。経験豊富なJavaScript専門家の膨大なネットワークのおかげで、JavaScriptの初心者は疑問に対する答えをすぐに見つけ、問題のトラブルシューティングを行い、ベストプラクティスに関するガイダンスを求めることができます。この広範なコミュニティのサポートは、JavaScriptエコシステム内の成長と開発を促進するだけでなく、革新的なウェブスクレイピングソリューションへの道を開きます。
ウェブスクレイピングライブラリ
JavaScriptは豊富なウェブスクレイピングライブラリを提供し、ウェブスクレイピングプロセスを簡略化し、効率を高めます。ライブラリには、Axios、Cheerio、Puppeteer、Playwrightなどがあり、それぞれウェブスクレイピングの異なる要件や嗜好に対応しています。開発者は、これらのライブラリが提供するさまざまなツールや機能を活用することで、ウェブスクレイピングのプロセスを簡略化し、複数のソースからのデータの抽出や操作を簡単に行えます。
例として、Puppeteerを使ってウェブページのタイトルをスクレイピングする方法を示すコードスニペットを示します。
const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
const browser = await puppeteer.launch();
const page = await browser.newPage();
await page.goto('https://example.com');
const pageTitle = await page.evaluate(() => {
return document.title;
});
console.log(`Title of the webpage: ${pageTitle}`);
await browser.close();
})();
ご覧のように、Puppeteerはブラウザを起動し、example.comに移動し、ページタイトルを抽出してコンソールに出力し、ブラウザを閉じます。
JavaScript、HTML、CSSは、現代のウェブを支える3大テクノロジーであり、ウェブスクレイピングに最適な選択肢の1つであることは驚くことではありません。その柔軟性、緩やかな学習曲線、膨大なウェブスクレイピングライブラリは、C++やPHPといった他の言語とは一線を画す強みとなっています。実際、Pythonがリストに入っていなければ、これらのセグメントで文句なしの総合優勝を収めたことでしょう。
JavaScriptを使ったウェブスクレイピングの詳細については、JavaScriptを使用したウェブスクレイピングガイドをお読みください。
Python
Pythonは複数の分野に秀でた汎用言語です。そのフレームワークは、ウェブサイトの構築、複雑なタスクの自動化、AIやMLプロジェクトでの作業、そしてお察しの通り、データ分析やウェブスクレイピングに広く使われています。後述するように、Pythonの人気はそのシンプルな構文による習得のしやすさ、使いやすさ、活発なコミュニティ、そして多用途性にあります。
柔軟性
Pythonは、本質的に多用途です。これが使えないプロジェクトやアプリケーションを考えるのは難しいでしょう。そのため、DjangoなどのサーバーサイドフレームワークでPythonをよく見かけます。さらに、PyjamasのようなPython-to-JavaScriptコンパイラのおかげで、Pythonはクライアント側でも簡単に使用できます。Pythonがウェブスクレイピングプロジェクトに適しているのは、まさにこの適応性の高さにあります。総合的な柔軟性に関しては、JavaScriptとほぼ同等だと主張する人さえいるかもしれません。
パフォーマンス
Pythonは、マルチスレッドとマルチプロセッシングをサポートしているため、大量のデータを処理して操作することができ、ウェブスクレイピングに最適です。
さらに、後で説明しますが、Pythonにはウェブスクレイピング専用に設計されたライブラリが数多くあります。これにより、データ抽出と分析アプリケーションの高いパフォーマンスが保証されます。
学習曲線
Pythonの最も魅力的な点のひとつは、初心者に優しいことです。この言語は、シンプルで直感的な構文のおかげで、あらゆるレベルの開発者が使用できます。この緩やかな学習曲線は、Pythonの豊富なドキュメントによってさらに強化されており、明確なガイダンスと指示が提供されているため、初心者がすぐに言語の基本的な概念を理解し、独自のウェブスクレイピングプロジェクトを構築できます。
コミュニティのサポート
Pythonコミュニティは、開発者のプロジェクトを支援する豊富なリソースと知識を提供する、その広範なサポートで有名です。こうした協力的な環境はコラボレーションを促進し、Python開発者が常に最先端の技術やソリューションにアクセスすることを可能にします。さらに、Pythonコミュニティは、この言語の成長と発展を推進するために尽力しており、その結果、Pythonは世界のトッププログラミング言語の中で常に上位にランクされています。
ウェブスクレイピングライブラリ
Pythonでは、ウェブスクレイピングライブラリの包括的なセレクションが提供されているため、開発者はニーズに合わせてカスタムソリューションを作成できます。ウェブスクレイピングライブラリには、Beautiful Soup、lxml、Scrapy、Requests、Seleniumなどがあります。これらのライブラリは、単純なHTMLの解析から高度なウェブコンテンツの抽出や操作まで、広範な機能を提供します。これにより、ウェブスクレイピングプロジェクトに最適な言語としてのPythonの魅力がさらに高まっています。
以下に、Beautiful SoupとRequestsライブラリを使ったウェブスクレイピング例を示します。前回と同様に、このコードスニペットはウェブページのタイトルを取得します。
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
url = "https://example.com"
response = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(response.content, "html.parser")
title = soup.title.string
print("Webpage title:", title)
この場合、Requestsライブラリを使ってウェブページのコンテンツを取得し、Beautiful Soupがそれを解析します。最後に、Beautiful Soupがウェブページのタイトルを抽出して出力します。
ご存じのとおり、Pythonは基本的にJavaScriptと同じ利点を提供します。高い汎用性、習得の容易さ、コミュニティによる充実したサポート、および包括的なウェブスクレイピングライブラリを備えています。同様に、ウェブスクレイピングアプリケーションのパフォーマンスも優れており、JavaScriptよりわずかに勝っています。確かにPythonは使いやすいとはいえ、ウェブスクレイピングプロジェクトのプロトタイプをすぐに作成できる言語が必要なこともあるかもしれません。そうであれば、Rubyはまさにあなたが求めているものです。
Pythonを使ったウェブスクレイピングについて、詳しくはPythonを使用したウェブスクレイピングガイドをお読みください。
Ruby
Rubyは、そのモットーである「プログラマーの最良の友」と言える言語です。そのため、Rubyではシンプルさが重視されており、簡潔な構文と使いやすさがその言語の特長となっています。素晴らしいコミュニティと優れたウェブスクレイピングフレームワークを加えれば、さまざまなプロジェクトに理想的な言語となるでしょう。
Rubyがウェブスクレイピングに最適な言語である理由を詳しく調べましょう。
柔軟性
前述したように、Rubyはシンプルさを主軸にしています。この特徴により、クリーンでメンテナンスしやすいコードを簡単に書くことができます。これにより、ウェブスクレイピングプロジェクトの変化するニーズに対して、コードを簡単に修正し、適応させることができます。さらに、Rubyではクラスの変更やメソッドの作成が容易なため、その柔軟性は他の追随を許さないレベルにまで高まっています。
パフォーマンス
組み込みのガベージコレクションと高度なメモリ管理のおかげで、Rubyはウェブスクレイピングアプリケーションに十分なレベルのパフォーマンスを提供します。そのパフォーマンスはPythonやJavaScriptには及びませんが、Rubyはその汎用性と柔軟性でその差を埋めています。言い換えれば、データ抽出速度が重要でないアプリケーションでは、メンテナンスの容易さを考えると、Rubyの方が労力対利益比が高いと言えます。
学習曲線
Rubyは、そのエレガントで表現力豊かな構文でよく知られており、学びやすく理解しやすくなっています。このため、ウェブスクレイピングを始めようとしている初心者や、ウェブスクレイピングソリューションのプロトタイプを素早く作成して実装したい経験豊富な開発者にとって、優れた選択肢となります。簡単に言えば、Rubyの読みやすさ、シンプルさ、そして素晴らしいドキュメントのおかげで、開発者は複雑な構文に煩わされることなく、目の前のタスクに集中できます。
コミュニティのサポート
Rubyコミュニティの熱意は、Rubyの最大の強みの1つです。多数のユーザーグループ、メーリング、カンファレンス、ブログ、さらには経験豊富なプログラマーと初心者プログラマーの両方を支援することに焦点を当てた公式Discordサーバーまであります。
全体として、コミュニティの協力的な特性は、次のウェブスクレイピングプロジェクトでRubyを使用する説得力のある理由と言えます。
ウェブスクレイピングライブラリ
Rubyには多くのウェブスクレイピングライブラリが用意されており、開発者はその中から自分のニーズに合ったものを選ぶことができます。Rubyのウェブスクレイピングライブラリには、Nokogiri、Mechanize、httparty、selenium-webdriver、OpenURI、Watirなどがあります。
以下に、NokogiriとOpenURIライブラリを使ったウェブスクレイピングの例を示します。繰り返しますが、このコードスニペットの目的は、ウェブページのタイトルを取得してコンソールに表示することです。
require 'nokogiri'
require 'open-uri'
url = 'https://example.com'
html_content = open(url)
parsed_content = Nokogiri::HTML(html_content)
title = parsed_content.css('title').text
puts "The title of the webpage is: #{title}"
Pythonの例で使われたロジックと同様に、プログラムは最初にライブラリ（この場合はOpenURI）を呼び出してexample.comからコンテンツを取得し、次にNokogiriライブラリを使ってタイトルを解析してコンソールに表示します。
全体的に、Rubyは、ユニークで協力的なコミュニティ、緩やかな学習曲線、豊富なウェブスクレイピングライブラリ、うらやましいほどに多機能という特徴のため、初心者にも経験豊富な開発者にも理想的な言語です。この驚異的な機能のバランスにおいて、このリスト内で肩を並べることができる他の言語はPHPだけです。
Rubyを使ったウェブスクレイピングについて、詳しくはRubyを使ったウェブスクレイピングのガイドをお読みください。
PHP
PHPは、1994年から存在する汎用性の高いサーバーサイドスクリプト言語です。PHPはWeb 2.0の出現に大きく関わっており、PHPのおかげで開発者はWeb 2.0でリレーショナルデータベースを管理しやすくなり、動的なウェブサイトやWordPressなどのコンテンツ管理プラットフォームを作成できるようになりました。この柔軟性、信頼性、データ管理能力こそが、この言語をウェブスクレイピングプロジェクトに適した選択肢としています。
柔軟性
PHPはその柔軟性と適応能力でよく知られています。MySQL、PostgreSQL、Apache、Nginxなど、ウェブ開発者がよく使うデータベースやウェブサーバーとシームレスに統合できます。この柔軟性により、開発者は特定の要件に合わせてカスタムウェブスクレイピングソリューションを構築できます。さらに、PHPはWindows、macOS、Linuxなどの多様なプラットフォームやオペレーティングシステムと互換性があり、その汎用性をさらに高めています。
パフォーマンス
PHPは、このリストにある他のプログラミング言語ほど高速ではないかもしれませんが、それでもウェブスクレイピングのタスクには十分なパフォーマンスを備えています。さらに、2015年にPHP 7がリリースされ、最近では2020年にPHP 8がリリースされて以来、この言語はメモリ消費量と実行時間に関して大幅な改良が加えられています。簡単に言えば、PHPのパフォーマンスは、速度やスケーリングが重要でないほとんどのウェブスクレイピングプロジェクトには十分すぎるほどです。
学習曲線
Ruby、JavaScript、PythonがPHPよりもクリーンな構文を持っているのは事実ですが、これらはより幅広いユースケースをカバーしようとする、より強力な言語であることも事実です。それに比べ、PHPはウェブネイティブであり、焦点が絞られているため、最も習得しやすいプログラミング言語の1つとなっています。加えて、PHPは市場に出てから時間が経過しているため、初心者プログラマーがウェブスクレイピングアプリを素早く書けるように、広範囲で詳細なドキュメントが用意されています。
コミュニティのサポート
PHPには活発な開発者コミュニティがあります。このコミュニティは、フォーラム、ブログ、ソーシャルメディアプラットフォームを通じて貴重なサポートを提供し、開発者がPHP関連の問い合わせや課題に対して支援を得られるようにしています。
ウェブスクレイピングライブラリ
ウェブスクレイピングに特化したPHPライブラリは数多く存在します。PHP Simple HTML DOM Parser、Guzzle、Panther、Httpful、cURLなどがあります。
以下に、ウェブサイトのタイトルをスクレイピングするためにSmfonyのPanther PHPライブラリを使うサンプルコードを示します。
<?php
require 'vendor/autoload.php';
use Symfony\Component\Panther\Client;
function getTitle($url) {
$client = Client::createChromeClient();
$client->request('GET', $url);
$titleElement = $client->getCrawler()->filter('head > title');
$title = $titleElement->text();
$client->quit();
return $title;
}
$url = 'https://example.com';
$title = getTitle($url);
echo "The title of the website is: $title\n";
?>
このスクリプトは、Pantherクライアントを初期化し、指定されたURLに移動し、タイトルを抽出して出力します。
全体的に、PHPはその使いやすさ、緩やかな学習曲線、そしてほとんどのウェブ開発者が使用するデータベースやウェブサーバーとの緊密な統合において際立っています。これは、速度面での弱点を補って余りあるものです。もしプロジェクトで高性能なウェブスクレイピング言語を必要とするなら、C++を検討すべきでしょう。
PHPによるウェブスクレイピングについて、詳しくはPHPを使用したウェブスクレイピングガイドをお読みください。
C++
このリストの他の候補と同様、C++は高レベルのオブジェクト指向言語です。しかし、決定的な違いのひとつは、C++がウェブスクレイピングに使えるネイティブの機械語に最も近い言語であるということです。このため、C++は学習曲線が急角度になるという代償はあるものの、柔軟性と速度の点で顕著な優位性を有しています。
柔軟性
柔軟性という点では、C++はこのリストのどれにも引けを取りません。低レベルのシステムリソースにアクセスできるため、あらゆるユースケースに対応可能です。C++で書かれたアプリやOSには、macOS X、Windows 10、Microsoft Office、Mozilla Firefox、Counter-Strike、Doomなどがあり、数え上げればきりがありません。この柔軟性により、開発者は高度にカスタマイズ可能なウェブスクレイピングソリューションを、電光石火の速さで構築できます。しかし、このような柔軟性にはコストがかかります。C++でのプロトタイプ作成は、コードに変更を加えるたびにプログラムをコンパイルしなければならないため、大変な作業です。
パフォーマンス
C++は非常に高速であることで知られていますが、これはアセンブリコードに直接翻訳されるコンパイル言語であるためです。対照的に、Python、JavaScript、PHP、Rubyなどのインタープリタ型言語は、コードを読み込んで実行するインタープリタ（通称）を必要とするため、C++よりもリソースの使用量が多くなり、パフォーマンスが低下します。例えば、特定の条件下では、C++はPythonの10倍速くなることがありますが、これは見過ごすことのできない特長です。つまり、プロジェクトで高速な実行時間が必要な場合は、C++が最良の選択肢となります。
学習曲線
C++は、習得が最も難しいプログラミング言語の1つと言われています。なぜなら、C++でのプログラミングはマシンコードでプログラムを書くのに近いからです。つまり、複雑な構造体を使うだけでなく、コンピュータがどのように機能するかをよく理解している必要があります。とはいえ、C++を学べば、基本的にどんなハードウェアでも動作する高度なウェブスクレイピングアプリケーションを開発できるようになるので、努力する価値は十分にあります。
コミュニティのサポート
C++を学ぶのは簡単ではありませんが、コミュニティが提供するリソースやサポートの量は驚異的です。Microsoftのような業界大手も、C++ Allianceのような団体も、学習を促進する貴重なリソースをコミュニティに提供することに尽力しています。全体として、C++を学ぶための最新の情報やサポートを見つけることが問題になることはありません。
ウェブスクレイピングライブラリ
C++は様々なウェブスクレイピングライブラリを提供し、ウェブデータの取得と解析のプロセスを簡略化します。これらのライブラリには、libcurl、Boost.Asio、htmlcxx、libtidyなどがあります。Gumboやcpprestsdkといった他のライブラリにも触れておく価値があります。しかし、前者は非推奨であり、後者はメンテナンスモードになっています。
とはいえ、以下に、libcurlとhtmlcxxライブラリを使用してウェブサイトのタイトルをウェブスクレイピングするサンプルコードスニペットを示しておきます。
#include <iostream>
#include <curl/curl.h>
#include <htmlcxx/html/ParserDom.h>
using namespace std;
using namespace htmlcxx;
size_t writeCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
((string*)userp)->append((char*)contents, size * nmemb);
return size * nmemb;
}
string getWebContent(const string& url) {
CURL* curl;
CURLcode res;
string readBuffer;
curl_global_init(CURL_GLOBAL_DEFAULT);
curl = curl_easy_init();
if (curl) {
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url.c_str());
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, writeCallback);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &readBuffer);
res = curl_easy_perform(curl);
if (res != CURLE_OK) {
cerr << "curl_easy_perform() failed: " << curl_easy_strerror(res) << endl;
}
curl_easy_cleanup(curl);
}
curl_global_cleanup();
return readBuffer;
}
string parseTitle(const string& html) {
HTML::ParserDom parser;
tree<HTML::Node> dom = parser.parseTree(html);
tree<HTML::Node>::iterator it = dom.begin();
tree<HTML::Node>::iterator end = dom.end();
for (; it != end; ++it) {
if (it->tagName() == "title") {
return it->innerText();
}
}
return "";
}
int main() {
string url = "https://example.com";
string html = getWebContent(url);
string title = parseTitle(html);
cout << "Title: " << title << endl;
return 0;
}
このコードでは、libcurlを使用してexample.comのHTMLコンテンツを取得し、htmlcxxを使用してHTMLを解析し、titleタグのテキストを抽出します。
全体として、C++が比類のない柔軟性とパフォーマンス、そして協力的なコミュニティを提供していることについて議論の余地はありません。しかし、もし慣れていないのであれば、PythonやPHPのような言語を選んだ方が、学習も実装も簡単かもしれません。
C++を使ったウェブスクレイピングについて、詳しくはC++を使用したウェブスクレイピングガイドをお読みください。
まとめ
全体として、このラウンドアップで分析した5つの言語には、柔軟性、パフォーマンス、学習のしやすさ、コミュニティのサポート、ウェブスクレイピングライブラリに関して、それぞれ独自のメリットとデメリットがあります。
JavaScriptとPythonは、その柔軟性と学習のしやすさで際立っており、初心者にも経験豊富な開発者にも理想的です。さらに、どちらの言語もコミュニティによる広範なサポートと数多くのウェブスクレイピングライブラリを誇っています。それに比べ、RubyとPHPはパフォーマンス、柔軟性、穏やかな学習曲線のバランスが良く、さらにウェブスクレイピングタスクに関するコミュニティのサポートがしっかりしているという利点があります。
一方、学習曲線が急な反面、C++の優れた実装は、実パフォーマンスの点では他のどの言語よりも優れています。このため、C++は大規模なウェブスクレイピングプロジェクトに最適です。
結局のところ、どの言語を選択するかは、具体的なニーズや目標、これまでの経験によって決まります。
幸いなことに、どのような選択をするにしても、Bright Dataを使ってウェブデータの力を引き出すことができます。Bright Dataの製品は、ウェブサイトデータを簡単にスクレイピングする上で必要なサポートをすべて提供します。高品質のプロキシ、スクレイピング用のヘッドレスブラウザ（Playwright/Puppeteer互換）、完全にホストされたWeb Scraper IDE、大規模なデータセットマーケットプレイスなど、Bright Dataにはウェブデータ収集に必要なソリューションがすべて揃っています。
