【Python】scrapyによるWebスクレイピングの方法

どうも、とがみんです。

Googleのクローラーってどのようにしてデータを集めているんだろか、どのようにしてWeb上からデータを集めれば良いのか、と考えたことはあるでしょうか。

この記事では、スクレイピング用のフレームワークであるscrapyを用いて、Web上のデータをクロールし、スクレイピングする方法について紹介していきます。

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今回目指すもの
scrapyの詳細
実装方法
まとめ
参考文献

今回目指すもの

今回目指すのは、以下写真のブログ「Fresopiya」のブログをクロールし、全てのブログの記事の「更新日時」、「記事タイトル」、「記事URL」を取得するプログラムを書いていきます。

scrapyの詳細

まず、「scrapy」について紹介します。

「scrapy」はクローリング、スクレイピングするためのPythonのフレームワークです。

クローリングとは、プログラムがインターネット上のリンクを辿ってWebサイトを巡回し、データを収集する行為のことで、

スクレイピングとは、収集したデータから、必要な情報を抜き出す行為のことです。

以下の図は「Scrapy」の概要についてです。「scrapy」を構成する要素やデータのフローを示しています。

＞引用：Architecture overview｜scrapy

主要コンポーネント	役割
ENGINE	コンポーネント間のデータのフローの制御。特定のアクションが発生したら、イベントを発生させる。
SCHEDULER	Engineから受け取ったリクエストをエンキューする。
DOWNLOADER	ダウンロードの処理。
SPIDERS	取得したいURLや抽出したい部分を記述し、ダウンロードしたコンテンツをスクレイピングして、Itemを作成。
ITEM PIPELINES	SPIDERSによって抽出されたアイテムの出力処理

上の図のフローについてです。

Engineは、Spiderからクロールする最初のリクエストを取得します。
Engineは、Schedulerにスケジュールし、Schedulerに、次のリクエストを要求します。
Schedulerは、次のリクエストをEnginに返します。
EnginはSchedulerから受け取ったリクエストをDownloaderに送信します。
ページのダウンロードが完了すると、それをEnginに返します。
EnginはDownloaderからのレスポンスを受け取り、Spiderに送信します。
Spiderはレスポンスを処理し、収集したデータとつぎのリクエストをEngineに返します。
Engineは処理されたアイテムをItem Pipelineに渡し、処理が完了したことをSchedulerに伝え、次のリクエストを要求します。

これらのプロセスは、Schedulerに溜まっているクロールをするリクエストがなくなるまで繰り返されます。

「scrapy」の仕組みはこんな感じです。

実装方法

次に実装方法について紹介していきます。

ライブラリのインストール

ターミナルで以下のコマンドを実行し、scrapyをインストールします。

$ pip install scrapy

プロジェクトの作成

以下のように$ scrapy startproject プロジェクト名をターミナルで実行すると、現在いるディレクトリに新しくフォルダが作成されます。

$ scrapy startproject fresopiya

以下はプロジェクト名をfresopiyaとした時に作成されたファイルです。

Itemsの作成

Items.pyにサンプルのクラスが記述されているので、以下のように収集したい項目をコードに書きます。

ブログ記事のURL、タイトル、公開日を格納するクラスを作成します。

class FresopiyaItem(scrapy.Item):
  	url = scrapy.Field()
    title = scrapy.Field()
    date = scrapy.Field()

class FresopiyaItem(scrapy.Item):

url = scrapy.Field()

title = scrapy.Field()

date = scrapy.Field()

Spiderの実装

spidersディレクトリに移動し、spiderファイルを作成します。

scrapy genspider スパイダー名クロール対象ドメインコマンドを打ち作成します。

scrapy genspider scrapy_fresopiya fresopiya.com

作成したファイルを以下のように変更します。

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
#作成したItemを読み込む
from fresopiya.items import FresopiyaItem

class ScrapyFresopiyaSpider(scrapy.Spider):
    name = 'scrapy_fresopiya'
    allowed_domains = ['fresopiya.com']
    start_urls = ['http://fresopiya.com/']

    def parse(self, response):
        for article in response.css('article.post-list-item'):
            item = FresopiyaItem()
            item['url'] = article.css('a.post-list-link::attr(href)').extract_first()
            item['title'] = article.css('h2.post-list-title ::text').extract_first()
            item['date'] = article.css('span.post-list-date ::text').extract_first()
            yield item

				#次のリンクを抜き出して辿る。
        for next_page in response.css('a.inactive::attr(href)'):
            yield response.follow(next_page, self.parse)

# -*- coding: utf-8 -*-

import scrapy

#作成したItemを読み込む

from fresopiya.items import FresopiyaItem

class ScrapyFresopiyaSpider(scrapy.Spider):

name = 'scrapy_fresopiya'

allowed_domains = ['fresopiya.com']

start_urls = ['http://fresopiya.com/']

def parse(self, response):

for article in response.css('article.post-list-item'):

item = FresopiyaItem()

item['url'] = article.css('a.post-list-link::attr(href)').extract_first()

item['title'] = article.css('h2.post-list-title ::text').extract_first()

item['date'] = article.css('span.post-list-date ::text').extract_first()

yield item

#次のリンクを抜き出して辿る。

for next_page in response.css('a.inactive::attr(href)'):

yield response.follow(next_page, self.parse)

start_urlsに指定したURLからクロールがスタートします。

response.css(‘article.post-list-item’)は、下図の赤枠で囲っているタグの情報を抜き出しています。class がpost-list-itemのarticleタグごとにfor文の中身が実行されます。

itemの各キーの値に取得したデータを格納していきます。

yieldについては以下の記事を参考に。

＞python の yield。サクッと理解するには return と比較

Setting

設定についてです。settings.pyというファイルがあるので、そこに各種設定をしていきます。

DOWNLOAD_DELAY = 3
DEPTH_LIMIT = 1
ROBOTSTXT_OBEY = True

DOWNLOAD_DELAY = 3

DEPTH_LIMIT = 1

ROBOTSTXT_OBEY = True

設定	概要
DOWNLOAD_DELAY	1つのページをダウンロードしてから、次のページをダウンロードするまでの間隔。
DEPTH_LIMIT	クロールできる最大の深さ。
ROBOTSTXT_OBEY	robots.txtポリシーを尊重するかどうか。

設定項目は他にもあります。

＞設定|Scrapy

＞robots.txtとは