クローリングハック あらゆるWebサイトをクロールするための実践テクニック

■Chapter 1　クローラーを支える技術
1-1　そもそもクローラーってなに？
1-2　クローラーの仕組み
　クローリング
　スクレイピング
　データの保存
1-3　クローラーとWeb技術
　Webクローラーが守るべきルール
　　　クロール先のサーバに負荷をかけすぎない
　　　取得したコンテンツの著作権を守る
　　　拒否されたWebサイトやWebページはクロールしない
　クローラーが直面する課題
1-4　クローラーを作ってみよう
　Javaによるシンプルなクローラーの実装
　　　Jsoup
　　　crawler4j
　クローリング・スクレイピング用のサービスやツールを利用する
　　import.io
　　scraper
1-5　開発をサポートするツール
　curl
　　リクエストを送信する
　　HTTPヘッダを表示する
　　リクエストヘッダを指定する
　　リクエストボディで送信する内容を指定する
　ブラウザの開発者向けツール

■Chapter 2　HTTPをより深く理解する
2-1　HTTPの概要
　HTTPの通信内容を覗いてみる
2-2　HTTPメソッドの使い分け
　一部のメソッドがサポートされていない場合がある
　メソッドの使い方が適切ではない場合がある
　　　GETではなくPOSTメソッドで画面遷移している
　　　GETメソッドで更新処理をしている
　URLエンコードの方式の違いによるトラブル
　　　URLの構造
　　　URLエンコード
　　半角スペースのエンコード方法の違い
2-3　信用できないレスポンスステータス
　ステータスコードに応じて適切な処理をする
　エラーが発生しているのに200が返ってくる
　ページが存在しない場合にリダイレクトされる
　そもそもサーバに接続できない
　サーバエラー時の一般的な対処法
　　　400 Bad Request
　　　401 Unauthrorized
　　　403 Forbidden
　　　404 Not Found
　　　405 Method Not Allowed
　　　406 Not Acceptable
　　　408 Request Timeout
　　　500 Internal Server Error
　　　501 Not Implemented
　　　502 Bad Gateway
　　　503 Service Unavailable
　　　504 Gateway Timeout
　リダイレクトの微妙な意味の違い
　　　一時的な移動と恒久的な移動
　　　メソッドの変更が許されているかどうか
　　　クローラーでのリダイレクトの扱い方
　　　metaタグによるリダイレクト
　　　canonicalが示す本来のURL
2-4　HTTPヘッダの調整
　クローラーのユーザーエージェント
　　　サーバサイドでクローラーかどうかを判定する
　クッキーを引き継がないとクロールできないWebサイト
　　　クッキーを引き継ぐ
　国際化されたWebサイトをクロールする
　　　地域や言語ごとに異なるドメインやURLで提供されている場合
　　　Accept-Languageヘッダで切り替えられている場合
2-5　プロキシ経由でのクロール
　プロキシ使用時のHTTP通信の内容
　クローラーでプロキシを使用する
2-6　SSL通信時のエラー
　SSLのバージョン
　SSL対応サイトのクロール
　JavaのAESのキー長の問題
2-7　HTTP/2
　JavaでのHTTP/2の取り扱い
2-8　まとめ

■Chapter 3　文字化けと戦う
3-1　クローリングと文字コード
3-2　どうして文字は化けるのか？
　コンピュータと文字
　文字化けとマルチバイト文字
3-3　クライアントとサーバと文字化け
　文字コードはどこで化ける？
　　　クライアント・サーバ間
　　　Content-Typeヘッダで文字コードが指定されている場合
　　　metaタグで文字コードが指定されている場合
　アプリケーション・データベース間
　テキストファイルの読み書き
3-4　文字コードを適切に扱う
　クローリングと文字コード
　インデキシングと文字コード
　　　正規化
　　　危険なデータは消毒（サニタイズ）！
3-5　代表的な文字コード
　UTF-8
　Shift_JIS
　EUC-JP
　ISO-2022-JP
3-6　文字コードにまつわる落とし穴
　文字コード名を信じるな
　　　原因
　　　対策
　Shift_JISじゃないShift_JIS
　　　原因
　　　対策
　データベースと寿司の受難（1）――消える寿司
　　　原因
　　　対策
　データベースと寿司の受難（2）――絵文字で検索できない問題
　　　原因
　　　対策
　嘘みたいなフォントの話
　　　原因
　　　対策
　トラブルシューティングのためのTips
　　　テキストエンコーディング――Google Chromeでエンコーディングを切り替える拡張機能
　　　hexdump――16進ダンプでバイト列を確認する
　　　バイナリエディタ――ファイルを16進ダンプする
3-7　文字コードを推定するには？
　juniversalchardet
　ICU4J
　Java以外の言語での実装
　文字コード判定用バイト列の長さと判定精度
3-8　まとめ

■Chapter 4　スクレイピングの極意
4-1　HTMLからデータを取得する
　正規表現
　XPath
　CSSセレクタ
　HTML以外のデータ
4-2　CSSセレクタを使いこなす
　指定した位置の要素を取得する――nth-child()
　テキストノードを文字列で検索する――contains()
　テキストノードを正規表現で検索する――matches()
　子孫の要素を含めずに検索する――containsOwn()とmatchesOwn()
　属性で検索する
　　　属性の有無による検索
　　　属性値での検索
　　　属性値の部分一致検索
　　　前方一致検索――[attr^=val]
　　　後方一致検索――[attr$=val]
　　　部分一致検索――[attr*=val]
　　　言語コードでの検索――[attr|=val]
　　　属性値に特定の文字を含まないものを検索する
4-3　スクレイピングしたデータの加工
　例1　alt属性からデータを取得する
　例2　金額の抽出
　例3　住所の抽出
4-4　メタデータを活用しよう
　Webページのメタデータ
　　metaタグ
　　PageMap
　　OGP
　　　　基本的なメタデータ
　　　　任意のメタデータ
　　　　構造化プロパティ
　　　　複数設定
　　　Twitter Card
　構造化マークアップ
　　　Microformats
　　　Microdata
　　　　　itemscope属性
　　　　　itemtype属性
　　　　　itemprop属性
　　　　　itemref属性
　　　RDFa/RDFa Lite
　　　　　vocab属性、typeof属性、property属性
　　　　　resource属性
　　　　　prefix属性
　　　JSON-LD
　　　構造化データテストツールを活用しよう
　　　検索結果表示時の構造化データの利用
　　　　　パンくずリスト
　　　　　検索ボックス
　　　　　ナレッジグラフパネルへの情報の追加
　　　　　ファクトチェック
4-5　まとめ

■Chapter 5　認証を突破せよ！
5-1　認証が必要なページをクロールする理由
　認証の必要なWebサイトのクロールはマナーを守って
　　　プライバシーに注意
　　　トラブルにならないために、しっかりとした規約を
　　　セキュリティは厳重に
　　　できる限りAPIを使った連携を
5-2　様々な認証方式とクローリング方法
　HTTP認証
　フォームベース認証
　　　ログインフォームのHTMLと通信内容を分析してみよう
　　　クロスサイトリクエストフォージェリ（CSRF）
　　　フォームベース認証のプログラム例
　　　セッション管理の仕組み
　　　URLにセッションIDを含めるアプリケーションも
　　　セッションハイジャック
　　　　　HTTPSかつクッキーにsecure属性とhttpOnly属性を指定する
　　　　　適切な強度のセッションIDを使用する
　　2段階認証
　　CAPTCHAによるBOT対策
5-3　Web APIを使って情報を取得しよう
　アクセスキーによる認証
　OAuth 2.0
　　　OAuthの処理フロー
　　　　　Authorization Code（認可コード）
　　　　　Implicit Grant
　　　　　Resource Owner Password Credentials
　　　　　Client Credentials
　　　　　Authorization Codeのフロー
　　　　　アクセストークンとリフレッシュトークン
　　　認証と認可
　　　pac4jでGitHubのOAuthを利用してみる
5-4　まとめ

■Chapter 6　クローリングの応用テクニック
6-1　クローラーが守るべきマナー
　リクエスト数、リクエスト間隔の制限
　クロールしてもよいページの制限
　　　robots.txt――サイト単位の設定
　　　自分のクローラーはどれに従えばよいのか？
　　　アクセス制限はDisallowとAllowを見るべし
　　　　　例1　Disallowになにも記述がない場合
　　　　　例2　ディレクトリ末尾の/の有無による違い
　　　　　例3　DisallowやAllowの優先順位
　　　robots metaタグ――ページごとの設定
　　　　　微妙に意味が異なる2つのnofollow
　　　X-Robots-Tagヘッダ――HTML以外のファイルの場合
6-2　必要なページのみクロールしよう
　どこまでページングをたどるか
　　　まずはたどれるリンクを探そう
　　　新着アイコンを探せ
　　　まさかの無限ループ
　意外と使えない!? サイトマップXML
　　　テキストファイルのサイトマップ
　　　サイトマップインデックスファイル
　　　gzip形式
　RSSやAtomからサイトの更新情報を取得する
　　　RSS 1.0 / 2.0
　　　Atom
　　　PubSubHubbub
　コンテンツをキャッシュして通信を減らす
　gzip圧縮でレスポンスを高速化
6-3　削除されたコンテンツを判定する
　コンテンツに記載された終了期限を使用する
　対象サイトを定期的にクロールする
　インデックス済みのURLを定期的にチェックする
　一覧ページにURLが存在しなければ削除されたものとみなす
　残る問題
6-4　Webサイトの更新日時、更新頻度を学習する
　明記されている更新日時を探す
　エラー日時を把握しその日時を避ける
　更新頻度に応じてクロール頻度を調整する
　クロール所要時間からクローラーのリソース使用量を平準化する
6-5　究極の効率化＝クロールしない
6-6　まとめ

■Chapter 7　JavaScriptと戯れる
7-1　AjaxやSPAの流行による苦悩
　AjaxによるJavaScriptの復権、そしてSPAの登場
　JavaScriptを使ったWebページの実例
　　　確認ダイアログやフォームの入力補助
　　　画面遷移をJavaScriptで行う
　　　HTMLを動的に生成する
　　　Ajaxを使って非同期通信を行う
　クローラーから見たJavaScript
7-2　JavaScriptとの戦いを避ける
　JavaScriptの動作を再現する
　クローラー向けの情報を探せ
　モバイルサイトを狙え
　　　Chromeでスマートフォン向けサイトを確認する
　　　スマートフォンのユーザーエージェント
7-3　ブラウザを操作するツールを活用する
　Selenium WebDriverを使ってみよう
　　　WebDriverのセットアップ
　　　WebDriverでクロールしてみる
　　　要素の選択
　　　ダイアログの操作
　　　非同期に更新される画面の表示を待つ
　　　　　要素が見つかるまで自動的にウェイトする
　　　　　指定した条件を満たすまでウェイトする
7-4　まとめ

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