Quét web: các công cụ quét web tốt nhất

Quét web cho phép trích xuất dữ liệu tự động từ các trang web. Kỹ thuật mạnh mẽ này được sử dụng trong nhiều ngành để thu thập khối lượng lớn dữ liệu để phân tích và kinh doanh thông minh. Khi web phát triển, các công cụ và kỹ thuật cần thiết để thu thập dữ liệu hiệu quả trên quy mô lớn cũng tăng theo. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ khám phá một số công cụ tốt nhất để xây dựng công cụ dọn dẹp và giải quyết những thách thức chính của việc quét web hiện đại.

Sơ lược về lịch sử quét web

Trang web được tạo ra vào năm 1989, nhưng phải đến giữa những năm 1990, trình thu thập dữ liệu và trình thu thập dữ liệu web đầu tiên mới xuất hiện. Những bot đầu tiên này đã lập chỉ mục cho trang web non trẻ và kích hoạt các công cụ tìm kiếm đầu tiên.

Chuyển sang đầu những năm 2000, việc quét web bắt đầu phát triển với việc phát hành các công cụ như Beautiful Soup. Đột nhiên các nhà phát triển có một cách đơn giản để phân tích HTML và trích xuất dữ liệu bằng Python. Sự nổi lên của JavaScript và các trang web động mang đến những thách thức mới mà các công cụ thu thập dữ liệu ban đầu phải vật lộn.

Chuyển nhanh đến ngày hôm nay và việc tìm kiếm trên web rất phổ biến. Khối lượng dữ liệu được tạo trực tuyến đang bùng nổ và các doanh nghiệp dựa vào việc thu thập mọi thứ từ giám sát giá đến tạo khách hàng tiềm năng. Bảo mật trang web cũng tiên tiến hơn nhiều, vì vậy những người dọn dẹp cần phải lén lút hơn để tránh bị chặn.

Các công cụ hiện đại đã phát triển để đáp ứng những thách thức này. Việc quét các trang web động, xử lý các khối, quản lý proxy và tích hợp các trình duyệt không có giao diện người dùng hiện đều là tất cả những gì cần làm. Hãy cùng khám phá một số công cụ chính giải quyết những thách thức này ngay hôm nay.

Quét web có hợp pháp không?

Trước khi xem xét các công cụ cụ thể, cần làm rõ tính pháp lý của việc quét web. Nói rộng ra, việc thu thập dữ liệu công khai từ các trang web là hợp pháp ở hầu hết các khu vực pháp lý. Tuy nhiên, có một số trường hợp ngoại lệ chính:

• Bản quyền: Bạn không thể sao chép và tái tạo phần lớn nội dung mà không được phép. Việc sao chép toàn bộ các bài báo hoặc phương tiện truyền thông thường là bất hợp pháp.
• Điều khoản sử dụng: Nhiều trang web cấm việc thu thập thông tin trong Điều khoản dịch vụ của họ. Bạn có nguy cơ bị khóa tài khoản hoặc bị kiện tụng nếu bị phát hiện.
• Dữ liệu cá nhân: Việc thu thập dữ liệu người dùng cá nhân như email thường vi phạm luật về quyền riêng tư.

Tính hợp pháp cũng phụ thuộc vào cách bạn cạo. Các công cụ tìm cách trốn tránh các khối hoặc ngụy trang bot có thể vi phạm luật xâm nhập máy tính.

Tóm lại, người dọn dẹp chỉ nên nhắm mục tiêu dữ liệu công khai, giảm thiểu các bản sao của nội dung có bản quyền, tôn trọng ToS và tránh thông tin cá nhân. Có những vùng màu xám, vì vậy hãy tham khảo ý kiến ​​cố vấn pháp lý có chuyên môn nếu có nghi ngờ.

Những thách thức của việc nạo web

Việc thu thập dữ liệu từ các trang web động hiện đại mang lại nhiều thách thức:

Thực thi JavaScript

Hầu hết các trang web hiện nay đều sử dụng JavaScript để hiển thị nội dung. Người dọn dẹp cần một công cụ JavaScript để thực thi mã, nếu không họ sẽ truy xuất các shell HTML trống. Các trình duyệt không đầu như Puppeteer cung cấp khả năng này.

Xử lý các khối bot

Các trang web cố gắng phát hiện và chặn bot để ngăn chặn hành vi lạm dụng. Những kẻ phá hoại phải bắt chước hành vi duyệt web của con người để có vẻ hợp pháp. Xoay vòng IP và proxy, tùy chỉnh dấu vân tay của trình duyệt và yêu cầu điều tiết giúp vượt qua các khối.

Xử lý giới hạn tốc độ

Các trang web thường đánh giá giới hạn lưu lượng truy cập theo địa chỉ IP. Người dọn dẹp cần có nhóm proxy lớn và điều tiết yêu cầu thông minh để ngăn chặn việc chặn.

Hiển thị chính xác các trang web

Người dọn dẹp cần diễn giải các trang giống như trình duyệt, xử lý cookie, tiêu đề, chuyển hướng và thực thi JavaScript. Các thư viện như Playwright, Puppeteer và Selenium cho phép điều này.

Quản lý quy mô

Những người dọn dẹp cho mục đích kinh doanh thường cần xử lý hàng nghìn trang mỗi ngày trên nhiều trang web. Các công cụ phải cung cấp khả năng mở rộng quy mô thu thập thông tin và xử lý các tập dữ liệu lớn.

Có nhiều thách thức khác như xử lý CAPTCHA, quản lý trình duyệt và proxy, phân tích cú pháp HTML phức tạp, v.v. Các công cụ quét web hàng đầu nhằm mục đích loại bỏ những sự phức tạp này.

Các công cụ cạo Python hàng đầu

Python là ngôn ngữ phổ biến nhất để thu thập dữ liệu do có nhiều công cụ và khả năng tiếp cận cho người mới bắt đầu. Dưới đây là một số thư viện quét Python cần thiết:

Yêu cầu & BeautifulSoup

Yêu cầu xử lý các yêu cầu HTTP để tìm nạp nội dung trang. BeautifulSoup phân tích cú pháp HTML/XML và cho phép lựa chọn phần tử bằng bộ chọn CSS hoặc API truyền tải. Cả hai thường được sử dụng cùng nhau.

Trị liệu

Một khung quét phổ biến xử lý việc thu thập dữ liệu song song nhiều trang, theo các liên kết, trang lưu vào bộ đệm, xuất dữ liệu có cấu trúc, v.v. Nó có đường cong học tập dốc hơn Yêu cầu/BS nhưng rất mạnh mẽ.

Selenium

Selenium điều khiển các trình duyệt thực như Chrome và Firefox thông qua giao thức WebDriver. Điều này cho phép thực thi JavaScript để hiển thị các trang động. Nó chậm hơn các công cụ khác nhưng cần thiết đối với một số trang web.

Con rối

Puppeteer điều khiển Chrome không đầu từ Python bằng pyppeteer. Nó cung cấp API cấp cao cho các tác vụ tự động hóa trình duyệt như nhập văn bản, nhấp vào nút, cuộn, v.v. Nhanh hơn Selenium mà không cần chi phí hiển thị.

Nhà soạn kịch

Cung cấp các khả năng tương tự như Puppeteer nhưng hoạt động trên nhiều trình duyệt (Chrome, Firefox, Safari) và đa ngôn ngữ (Python, JS, .NET, Java). Tích hợp thực thi không đầu với API để kiểm soát trình duyệt.

Kayak

Thư viện tự động hóa web đa nền tảng được đơn giản hóa dành cho Python với sự hỗ trợ của trình duyệt không có giao diện người dùng. Cú pháp nhấn mạnh khả năng đọc.

thu thập thông tin

SDK quét web hiện đại dành cho Python và Node.js tập trung vào việc xử lý các biện pháp bảo vệ chống cào. Crawlee là động cơ đằng sau máy quét Apify.

Để phân tích cú pháp HTML, lxml và parsel là những lựa chọn thay thế phổ biến cho BeautifulSoup với hiệu suất tốt hơn. Ngoài ra còn có vô số thư viện quét Python hữu ích khác - đó là một trong những thế mạnh thực sự của ngôn ngữ.

Các công cụ cạo JavaScript hàng đầu

Đối với các nhà phát triển JavaScript hoặc những người làm việc với Node.js, có một hệ sinh thái các thư viện thu thập dữ liệu phong phú không kém:

Con rối

Thư viện phổ biến nhất để kiểm soát Chrome không đầu từ Node.js. Cung cấp API để kích hoạt hành động và truy xuất dữ liệu từ các trang.

Nhà soạn kịch

Giống như đối tác Python của nó, Playwright là thư viện tự động hóa trình duyệt để kiểm soát Chrome, Firefox và WebKit. Hỗ trợ nhiều trình duyệt là lợi thế chính so với Puppeteer.

Cổ vũ

Một ứng dụng tương đương nhanh và nhẹ của BeautifulSoup dành cho Node.js. Hữu ích cho các tác vụ phân tích cú pháp đơn giản nhưng thiếu khả năng mô phỏng trình duyệt.

Đã cạo

Được xây dựng trên ứng dụng khách Got HTTP để cho phép thực hiện các yêu cầu bắt chước hành vi của trình duyệt như xử lý cookie, tiêu đề và chuyển hướng.

SDK Apify

Cung cấp trình thu thập thông tin, nhiều trình dọn dẹp khác nhau, trình quản lý proxy và hơn thế nữa. Bao gồm Crawlee dưới mui xe để cạo mạnh mẽ. Tập trung vào tự động hóa, khả năng mở rộng và khắc phục các biện pháp chống cào.

ScrapyJS

Chuyển từ khung Scrapy phổ biến sang JavaScript, cung cấp nền tảng đã được chứng minh cho việc thu thập thông tin và trích xuất dữ liệu trên quy mô lớn.

Ngoài ra còn có rất nhiều ứng dụng khách HTTP chung và tùy chọn trình phân tích cú pháp HTML: tìm nạp nút, axios, cherrio, import.io, x-ray, v.v.

Quét trình duyệt không đầu

Các trình duyệt không có giao diện người dùng như Playwright, Puppeteer và Selenium rất cần thiết để loại bỏ các trang web nặng về JavaScript hiện đại. Dưới đây là một số khả năng chính mà họ cung cấp:

• Thực thi JavaScript – Bắt buộc phải hiển thị nội dung trang được tải bằng JavaScript.
• truy cập DOM – Kiểm tra và trích xuất dữ liệu từ cây DOM trang.
• Bộ chọn CSS – Truy vấn các phần tử bằng selector như jQuery.
• API hành động – Tự động hóa các tương tác như nhấp chuột, cuộn, nhập biểu mẫu.
• Lưu trữ địa phương – Bảo toàn cookie và bộ nhớ cục bộ qua các phiên.
• Ảnh chụp màn hình – Chụp ảnh màn hình của các trang.
• Nhân viên web – Song song hóa tự động hóa trình duyệt.
• Stealth – Tùy chọn thay đổi dấu vân tay và mô phỏng con người.
• Qua trình duyệt – Kiểm tra việc quét trên các trình duyệt và bối cảnh khác nhau.

Các trình duyệt này cho phép tự động hóa một cách thuyết phục và vượt qua các biện pháp bảo vệ bot. Chúng mang lại chi phí về hiệu suất nên bạn sẽ không muốn quét toàn bộ trang web theo cách này, nhưng chúng rất có giá trị để quét các trang web đầy thách thức.

Các thư viện phổ biến như Playwright, Puppeteer và Crawlee loại bỏ sự phức tạp trong khi mang lại sự linh hoạt thông qua bối cảnh trình duyệt và quyền truy cập trực tiếp vào trình điều khiển. Đối với hầu hết các công việc thu thập dữ liệu, bạn có thể tránh trực tiếp sử dụng Selenium.

Quản lý proxy

Việc luân chuyển IP thường xuyên là rất quan trọng để tránh bị chặn khi quét trên quy mô lớn. Proxy dân cư với IP người dùng thực mang lại kết quả tốt nhất và ẩn danh.

Trung tâm dữ liệu proxy nhanh hơn và rẻ hơn nhưng dễ dàng bị phát hiện. Họ vẫn giúp phân phối các yêu cầu. Các nhà cung cấp trung tâm dữ liệu phổ biến bao gồm Luminati và Oxylabs.

Proxy dân cư bắt chước người dùng thực tại nhà nên rất lý tưởng để cạo. Các nhà cung cấp proxy chính bao gồm Smartproxy, GeoSurf và Microleaves.

Sử dụng linh tinh proxy công cộng miễn phí thường dẫn đến thời gian hoạt động kém, tốc độ kém và nhanh chóng dẫn đến khối lượng lớn. Nên tránh sử dụng proxy miễn phí để thu thập dữ liệu kinh doanh.

Proxy di động chỉ định IP từ gói dữ liệu di động. Hữu ích cho việc truy cập các trang web dành cho thiết bị di động hoặc bắt chước người dùng thiết bị di động.

Các công cụ thu thập dữ liệu cần tích hợp proxy và phân phối hiệu quả các yêu cầu trên chúng. Các gói như proxy-chain, luminati-proxy và microleaves đơn giản hóa việc quản lý proxy trong Node.js.

Vượt qua khối bot

Người cào có thể tích hợp nhiều chiến thuật khác nhau để trông giống người hơn và tránh bị chặn:

• Xoay tác nhân người dùng – Mạo danh các trình duyệt và thiết bị khác nhau.
• Bắt chước chuyển động của chuột – Sử dụng các mẫu chuột hữu cơ khi nhấp chuột, v.v.
• Thay đổi thời gian – Không cạo một cách máy móc để tránh bị phát hiện.
• Xử lý CAPTCHA – Giải quyết các bài kiểm tra tự động thông qua các dịch vụ hoặc chuyển tiếp tới người dùng.
• ngẫu nhiên JavaScript – Các phương pháp móc nối và giả mạo như Math.random().
• Xoay dấu vân tay – Thay đổi thuộc tính canvas, webgl, v.v.

Crawlee và Apify SDK tự động triển khai các kỹ thuật này. Đối với những người dọn dẹp khác, blog của Ralf Weber có nhiều lời khuyên tuyệt vời về việc cạo lén lút.

Dịch vụ thu thập dữ liệu được lưu trữ trên máy chủ

Xây dựng máy cạp của riêng bạn cần có kỹ năng kỹ thuật. Đối với những người không phải là nhà phát triển, các dịch vụ được lưu trữ như Nền tảng Apify cung cấp các giải pháp được thực hiện trước:

• Cửa hàng ứng dụng – Chọn các công cụ dọn dẹp được nhắm mục tiêu cho các trang web phổ biến và trường hợp sử dụng (Amazon, Instagram, SEO, v.v.).
• Máy quét web – Xây dựng trực quan các trình dọn dẹp mà không cần mã hóa thông qua tiện ích mở rộng trình duyệt.
• API quét web – Gửi URL và trích xuất dữ liệu bằng API REST hoặc ứng dụng khách.
• Tính – Chạy các trình dọn dẹp trên cơ sở hạ tầng đám mây được quản lý.
• Kho – Bộ dữ liệu, kho lưu trữ khóa-giá trị, hàng đợi yêu cầu và hơn thế nữa.
• Diễn viên – Dịch vụ quét microservices không có máy chủ.

Những nền tảng này loại bỏ các thách thức về cơ sở hạ tầng và nhà phát triển. Sự cạnh tranh đến từ các dịch vụ tương tự như ScrapeHero, 80legs, ScrapingBee, ScraperAPI, v.v.

Xử lý và xử lý dữ liệu

Sau khi được loại bỏ, dữ liệu HTML thô cần được phân tích cú pháp, làm sạch, cấu trúc, phân tích và lưu trữ. Đường ống trông rộng rãi như sau:

Phân tích dữ liệu -> Làm sạch và biến đổi -> Cửa hàng sách -> Xuất/tiêu thụ

Để lưu trữ, PostgreSQL, MySQL, MongoDB và kho dữ liệu đám mây như BigQuery là những lựa chọn phổ biến.

Các công cụ ETL như Talend, Airbyte và Stitch giúp lập mô hình dữ liệu trong khi Amazon S3, FTP và API cho phép xuất dưới dạng JSON, CSV, XML, v.v.

Các công cụ khoa học dữ liệu và BI như Python, R, Spark, Tableau, Metabase và nhiều công cụ khác giúp mở khóa thông tin chi tiết từ dữ liệu cóp nhặt.

Có rất nhiều khả năng để xử lý dữ liệu cóp nhặt – điều quan trọng là chọn bộ lưu trữ và giao diện phù hợp với trường hợp sử dụng của bạn.

Quét hợp pháp và đạo đức

Hãy tóm tắt lại các nguyên tắc chính của việc quét web có trách nhiệm:

• Chỉ nhắm mục tiêu dữ liệu có thể truy cập công khai.
• Tránh sao chép nội dung có bản quyền quan trọng.
• Tôn trọng các điều khoản dịch vụ của trang web.
• Giảm thiểu việc thu thập dữ liệu cá nhân riêng tư.
• Sử dụng tài nguyên cần thiết tối thiểu trên các trang web mục tiêu.
• Nhận dạng chính xác bản thân thông qua chuỗi tác nhân người dùng.

Bạn cũng nên hạn chế yêu cầu, sử dụng proxy một cách có chừng mực và điền CAPTCHA theo cách thủ công nếu có thể. Đối với bối cảnh chính trị, hoạt động hoặc điều tra, hãy hết sức cẩn thận để không vi phạm pháp luật.

Việc thu thập dữ liệu mang lại một số ứng dụng cực kỳ có lợi - giám sát giá cả, nghiên cứu thị trường, công cụ tìm kiếm, v.v. Cuối cùng, vấn đề là cách bạn áp dụng kỹ thuật này. Những người dọn dẹp nên hướng tới sự hiện diện lịch sự, vô hình và ân cần trên bất kỳ trang web nào.

Thu thập các phương pháp hay nhất

Dưới đây là một số mẹo để tối đa hóa thành công và hiệu quả khi cạo:

• Khám phá các trang web theo cách thủ công – Hiểu cấu trúc trang trước khi Scraping.
• Sử dụng sơ đồ trang web – Khám phá các liên kết qua /sitemap.xml.
• Kiểm tra các yêu cầu mạng – Kỹ thuật đảo ngược các API AJAX trả về dữ liệu.
• Xác thực thường xuyên – Kiểm tra một mẫu dữ liệu khi bạn phát hiện lỗi sớm.
• Giám sát mã trạng thái – Chú ý các khối được chỉ định bởi 403, 429, v.v.
• Triển khai ở quy mô – Trình dọn dẹp theo chiều ngang trên các máy chủ.
• Sử dụng proxy – Luân chuyển IP thường xuyên, đặc biệt là proxy dân cư.
• Cạo một cách thông minh – Giới hạn khối lượng và dàn tải để tránh bị phát hiện.
• dữ liệu liên tục – Lưu trữ dữ liệu đã được quét một cách an toàn trong cơ sở dữ liệu hoặc hồ dữ liệu.
• Làm sạch dữ liệu – Loại bỏ trùng lặp, xác thực và chuẩn hóa dữ liệu để phân tích.

Cạo là một quá trình lặp đi lặp lại. Đầu tư thời gian trước vào việc lập kế hoạch, gỡ lỗi và thử nghiệm máy cạp của bạn để đảm bảo kết quả có chất lượng.

Công cụ quét mã nguồn mở mạnh mẽ

Để tăng cường khả năng kiểm soát, hoàn thiện và khả năng hiển thị, nhiều khung quét mã nguồn mở được nhiều người ưa thích hơn:

• Trị liệu – Công cụ quét Python hoàn thiện với vô số tính năng tiện dụng như Scrapy Cloud.
• thu thập thông tin – Công cụ quét Node.js có khả năng xử lý mạnh mẽ các biện pháp bảo vệ chống bot.
• collie – Công cụ quét Fast Go được tối ưu hóa để đơn giản và có khả năng mở rộng.
• webscraper.io – Khung quét web tất cả trong một với giao diện trình duyệt và API tức thì.
• HTTWrap – Thư viện .NET mô-đun được mô phỏng theo các thư viện Python phổ biến.
• phế liệu-selen – Phần mềm trung gian phế liệu để tích hợp quét trình duyệt thực.
• chrome-aws-lambda – Quét không cần máy chủ với Chrome trên AWS Lambda.

Những công cụ này đã được thử nghiệm trong thực tế và có thể tùy chỉnh cho các trường hợp sử dụng nâng cao. Các nền tảng thương mại như Apify được xây dựng trên các công cụ như Crawlee, colly và Scrapy.

Quét các trang web động

Dưới đây là một số mẹo để loại bỏ các trang web động đầy thách thức:

• Sử dụng trình duyệt không đầu – Thực thi JavaScript để hiển thị nội dung.
• Kiểm tra các yêu cầu mạng – API kỹ thuật đảo ngược trả về dữ liệu.
• Thử lại khi thất bại – Các trang web động có thể đưa ra các lỗi nhất thời.
• Chờ phần tử – Đảm bảo JS đã được tải trước khi trích xuất.
• Phân tích ổ cắm web – Một số trang web truyền dữ liệu qua kết nối websocket.
• Kiểm tra dấu hiệu tắc nghẽn – Giám sát mã lỗi và hạn chế.

Hãy tìm cách tận dụng các tiện ích như Playwright, Crawlee và Selenium. Quét động thường đòi hỏi nhiều công sức hơn so với các trang tĩnh. Lập kế hoạch lặp lại thử nghiệm, lỗi và cải tiến.

Tương lai của việc quét web

Dưới đây là một số dự đoán cho sự phát triển của việc cạo:

• Chặn thông minh hơn – Mong đợi khả năng phát hiện bot nâng cao hơn từ các trang web. Scrapers sẽ phải lén lút hơn.
• Khung mới – Các nhà phát triển sẽ tiếp tục phát hành các thư viện và công cụ cải tiến.
• Thêm JavaScript – Người dọn dẹp sẽ cần chạy JS trong trình duyệt để xử lý kết xuất động.
• Tích hợp AI – Học máy có tiềm năng rất lớn trong việc tự động hóa các tác vụ quét phức tạp.
• Xung đột pháp lý – Chúng ta sẽ thấy thêm nhiều vụ kiện mang tính bước ngoặt có ý nghĩa đối với những người hành nghề.
• cạo phân tán – Blockchain, hệ thống liên kết và mạng trình duyệt phân tán có thể cho phép thu thập dữ liệu phi tập trung.
• Chuyên môn – Các khung có mục đích chung sẽ vẫn còn nhưng các công cụ dọn dẹp trường hợp sử dụng thích hợp sẽ sinh sôi nảy nở.

Quét web hiện đang là xu hướng chủ đạo nhưng vẫn là một cuộc chạy đua vũ trang chống lại việc bảo vệ trang web. Mong đợi các công cụ sẽ tiếp tục phát triển trong khi các nhà phát triển tìm ra cách giải quyết sáng tạo. Những đổi mới thú vị chắc chắn đang ở phía trước.

Kết luận

Bài đăng này khám phá nguồn gốc của các yếu tố cần thiết về quét và thu thập dữ liệu trên web, từ xử lý các biện pháp bảo vệ chống cào cho đến xử lý và lưu trữ dữ liệu. Chúng tôi đã đề cập đến các công cụ nguồn mở hàng đầu dành cho Python và JavaScript cùng với các giải pháp thu thập thông tin được lưu trữ trên máy chủ.

Những điểm nổi bật bao gồm:

• Quét web là một thách thức về mặt kỹ thuật nhưng mang lại giá trị to lớn khi được thực hiện một cách có trách nhiệm.
• Việc yêu cầu dữ liệu trên quy mô lớn cần có các công cụ để tránh các biện pháp chặn bot.
• Các trình duyệt không có giao diện người dùng như Playwright rất cần thiết để xử lý JavaScript.
• Proxy dân cư giúp phân phối yêu cầu trên các IP khác nhau để tránh bị chặn.
• Các thư viện phổ biến cung cấp các khối xây dựng, trong khi các nền tảng loại bỏ các vấn đề phức tạp về devop và hạ tầng.
• Với cách tiếp cận phù hợp, việc quét web có thể hỗ trợ các ứng dụng thay đổi trò chơi.

Các công cụ, hướng dẫn và kỹ thuật được tham khảo sẽ trang bị cho bạn cách bắt đầu khai thác giá trị từ web – khả năng là rất lớn. Hãy theo dõi để biết thêm hướng dẫn bao gồm các chủ đề chuyên biệt về quét web!