Verwendung von Headless Browsern und Proxies zum Scrapen beliebiger Websites

Wenn Sie den Begriff "kopfloser Browser" hören, handelt es sich sicher nicht um eine vertraute technische Spielerei, die Ihnen im Alltag begegnet ist, es sei denn, Sie wissen genau, wie Browser technisch funktionieren. Die meisten von Ihnen sind mit eigenartigen Browsern wie Google Chrome, Firefox, Safari usw. vertraut. Der einzige Unterschied ist, dass Headless-Browser

Wenn Sie "Headless Browser" hören, handelt es sich sicher nicht um eine vertraute technische Spielerei, die Ihnen im Alltag begegnet ist, es sei denn, Sie wissen genau, wie Browser technisch funktionieren.

Die meisten von Ihnen sind mit besonderen Browsern wie Google Chrome, Firefox, Safari, usw. vertraut. Der einzige Unterschied besteht darin, dass es sich bei den Headless Browsern um diese besonderen Browser ohne Kopf handelt. Was das bedeutet und welche Vorteile sie bieten, erfahren Sie im folgenden Abschnitt.

Was ist ein Headless-Browser?

Können Sie sich vorstellen, wie Ihr Leben aussehen würde, wenn Google Chrome oder Firefox keine grafische Benutzeroberfläche hätten? Wenn Sie kein Software-Ingenieur oder jemand mit einem hohen technischen Niveau sind, werden Sie sich nicht die Mühe machen, sie zu benutzen.

Daher arbeitet ein Headless Browser ohne ausgefallene Schaltflächen, Symbole, Bildlaufleisten und Links, die die Navigation von einem Ort zum anderen ermöglichen. Die einzige Möglichkeit, mit einem Headless Browser zu kommunizieren, besteht also in der Verwendung einer Befehlszeilenschnittstelle über ein Netzwerk. 

Technisch gesehen würde ein Headless Browser über einen JavaScript-Interpreter, eine Netzwerkkomponente, ein Layout und eine Rendering-Engine verfügen, ohne eine grafische Benutzeroberfläche zu haben.

Dann werden Sie sich fragen, was zum Teufel jemand mit einem Headless-Browser gewinnen würde, wenn man das gleiche Ergebnis mit einem Browser mit GUI erreichen kann?

Im Folgenden finden Sie die Antwort darauf.

Warum einen Headless-Browser verwenden?

Nun, zunächst einmal sind Headless-Browser relativ schneller als normale Browser. Das liegt vor allem daran, dass sie kein CSS, Javascript und HTML laden, wie dies bei normalen Browsern der Fall ist. Außerdem verbrauchen sie im Vergleich zu den Standardbrowsern weniger Speicherplatz und deutlich weniger Hosting-Ressourcen.

Außerdem sparen Headless-Browser Ihre Produktivität und Zeit, indem sie das Testen, die Qualität und die gesamte Entwicklung einer Web- oder Mobilanwendung automatisieren. Darüber hinaus können Headless-Browser die Leistung von Netzwerkanwendungen überwachen und die Bildwiedergabe und -erfassung für automatische Layoutprüfungen automatisieren.

Die Headless-Browser ermöglichen das Scraping von Websites, ohne dass die Website vor dem Scraping manuell aufgerufen werden muss. Sie können den HTML-Code der Website sofort scrapen.

Außerdem spielen Headless-Browser eine wichtige Rolle bei den Google-Suchergebnissen. Da Suchmaschinen nur den HTML-Quelltext einer Seite benötigen, um Webseiten zu indizieren, ermöglichen die Headless-Browser dies, indem sie Javascript ausführen und den Inhalt an Ort und Stelle ausfüllen. Dies hat auch bei den Headless Browsern zu einer raschen Entwicklung geführt.

Wofür werden Headless-Browser verwendet?

Im Folgenden finden Sie eine kurze Liste der Aufgaben, die der Headless-Browser ausführt:

Website-Tests

Das Hauptziel der Verwendung eines Headless Browsers ist das Testen von Webanwendungsfunktionalitäten und UI-Funktionen. Er kann Webanwendungen testen, indem er alltägliche Testaufgaben wie die Eingabe von Daten in Felder, das Ausfüllen von Formularen, die Simulation von Lasten und das Durchlaufen ganzer Arbeitsabläufe automatisiert. Auf der anderen Seite können Sie die Tests für Systeme ohne grafische Benutzeroberfläche automatisieren.

Mit Headless Browsern kann auch getestet werden, wie der Benutzer mit den UI/UX-Komponenten einer Website interagieren würde. Dies geschieht durch die Automatisierung von Schaltflächenklicks, Scrollen, Farbauswahl, Schriftarten und Interaktionen mit Webseitenlayouts. 

Zu den Tests für ein Seitenlayout gehört auch die Ermittlung der Standardgröße einer Webseite und der Koordinaten. 

Headless-Browser können Screenshots von Webseiten erstellen und als PDF speichern. Außerdem bieten sie auch JavaScript- und Ajax-Ausführungstests.

Zu den weiteren primären Tests, die ein Headless-Browser durchführen kann, gehört die Aufzeichnung der Zeitleiste einer Website zur Leistungsdiagnose.

Web-Scraping

Die Popularität von Headless Browsern ist nicht nur auf das Testen von Webanwendungen zurückzuführen, sondern auch auf eine ganze Reihe von Web-Scraping-Aktivitäten. Sie ermöglichen es Web-Scrapern, Daten selbst von den schwierigsten Ziel-Websites zu sammeln, indem sie einen echten Browser laden und imitieren.

Eine solche Extraktion macht HTML-Extraktionstools zum Scrapen von Daten überflüssig, was aufgrund der Popularität von JavaScript zu einer Herausforderung geworden ist. Einige der Probleme bei der Verwendung solcher Extraktionstools sind asynchrones Laden, Browser-Fingerprinting und unendliches Scrollen.

Automatisierung von Aufgaben

Im ersten Punkt oben haben wir die Automatisierung von Aufgaben mit Headless Browsern im Zusammenhang mit dem Testen von Webanwendungen behandelt. Der einzige Zusatz zur Automatisierung ist die Möglichkeit, Headless-Browser zu verwenden, um die Interaktion mit einer Website zu automatisieren und zahlreiche Browser auf einem einzigen Rechner zu imitieren, ohne dass es zu einer Überlastung der Ressourcen kommt.

Was sind die verschiedenen Arten von Headless Browsern?

Es gibt mehrere Headless-Browser auf dem Markt. Als Webentwickler müssen Sie verschiedene Varianten von Headless-Browsern ausprobieren, um die beste Kombination für die Automatisierung von Testfällen und Web Scraping zu finden.

Finden wir heraus, welche das sind:

Google Chrome Headless Browser (Version 59 oder höher)

Er basiert auf dem Open-Source-Projekt Google Chromium und ist ein leichtgewichtiger Headless-Browser. Er unterstützt JavaScript und hat eine BSD-Lizenz.

Es verfügt über eine Befehlszeilenschnittstelle zum sofortigen Scannen und Scrapen der Website-Daten. Darüber hinaus verbraucht es weniger Speicherplatz und umfasst innovative Funktionen, benutzerfreundliche Webentwicklungs-Tools und entwicklerfreundliche spezifische Tools. Headless Chrome läuft auf allen Plattformen, einschließlich Windows, Mac OS X und Linux.

Webentwickler verwenden es häufig, um Daten von Websites abzurufen, Screenshots von Websites zu machen und PDF-Dateien aus Webseiten zu erstellen. Das Faszinierende am Headless Chrome ist, dass Sie auch Daten und Bilder auslesen können, ohne die grafische Benutzeroberfläche des Browsers zu laden.

Die Entwickler nutzen auch Headless-Browser, um verschiedene Navigationsebenen zu testen, um sicherzustellen, dass Benutzer auf mobilen und Desktop-Geräten problemlos navigieren können.

Puppeteer und Selenium sind zwei der gängigsten Tools zur Steuerung von Chrome ohne Kopf. Wie Sie wissen, hat sich Selenium bereits einen Namen in der Test-Arena gemacht. Puppeteer hingegen verwendet Proxys, um Seiten zu crawlen, auf Komponenten zu klicken und Daten herunterzuladen.

HtmlUnit

HtmlUnit ist ein in Java entwickelter Headless-Browser zur Automatisierung der Interaktion zwischen Website und Benutzer. Dieser Browser ist ideal zum Testen von Websites oder zum Abrufen von Informationen von ihnen. Er ist im Vergleich zu den anderen am schnellsten zu installieren.

HTMLUnit kann auch zum Erstellen und Testen von Funktionen für E-Commerce-Websites verwendet werden, wie z. B. Sicherheit der Website, Formularübermittlung, Navigation usw. Als Entwickler können Sie es für HTTP-Authentifizierungen, HTTPS-Seitenleistung, HTTP-Header-Leistung, Link-Umleitungen zu anderen Websites und das Ausfüllen von Formularen und Anmeldeprozessen verwenden. 

Mozilla Firefox Headless Browser (Version 56 oder höher)

Die Headless-Version von Firefox ist ab der Version 56 verfügbar. Sie ermöglicht es Entwicklern, mehrere APIs gleichzeitig auszuführen. Dabei müssen Sie nicht mehrere Simulationswerkzeuge für Tests im Zusammenhang mit der Webentwicklung verwenden.

Daher können Sie beliebige Web-Treiber, wie Selenium, Slimmer JS und W3C WebDriver, mit dem Headless Firefox für Automatisierungstests im Webbrowser kombinieren. Von den drei genannten Web-Treibern ist Selenium der empfohlene Treiber für die Durchführung von Tests und Automatisierungsprozessen in der Headless-Version von Firefox.

PhantomJS Webkit

Phantom JS ist ein quelloffener WebKit-Browser ohne Kopfhörer, in dem Sie Skripte ausführen können. Es läuft auf JavaScript, PHP, Objective-C, C#, Python, Java, Haskell, Ruby und R APIs mit der 3-Klausel und BSD, obwohl PhantomJS nicht gepflegt wird. 

Phantom JS bietet native Unterstützung für Webentwicklungsoperationen wie DOM-Manipulation, SVG, CSS-Selektoren, Canvas und JSON in einer schnellen Phase. Auf der anderen Seite verwaltet es viele Komplexitäten in Web-Browser-Automatisierungstests und Prozesse durch die Kommunikation über eine Befehlszeilenschnittstelle.

Entwickler verwenden Phantom JS häufig, um Screenshots von Webseiten zu erstellen, Verhaltensvorhersagen zu treffen, die Navigation auf mehreren Ebenen zu testen und mit mehreren Assertion-Typen zu interagieren.

Verwendung eines Headless-Browsers, um nicht auf die schwarze Liste gesetzt oder gesperrt zu werden

Wie Sie bereits festgestellt haben, ist eine der praktischen Anwendungen von Headless-Browsern das Web-Scraping. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie verhindern können, dass Sie beim Scraping mit einem Headless-Browser auf eine schwarze Liste gesetzt oder blockiert werden.

Wenn Tools wie Selenium einen Headless-Browser wie Google Chrome Headless oder Firefox Headless verwenden, um die Daten zu scrapen, sieht es für die Ziel-Website so aus, als ob ein Roboter eine Website crawlen würde und nicht ein Mensch.

Da die meisten Websites mit Hochsprachen wie PHP programmiert sind, können sie zum Beispiel die Klickrate ermitteln. Das bedeutet, dass festgestellt werden kann, ob ein Nutzer auf eine Schaltfläche geklickt hat, um zu einer anderen Seite innerhalb einer Website zu navigieren, oder ob er lediglich die URL aufgerufen hat, ohne auf die Schaltfläche zu klicken, aber mit einem Link, der zu ihr führt.

Als Entwickler können Sie Tools wie Selenium so programmieren, dass Sie bei Verwendung eines Headless-Browsers auf einer beliebigen Website tippen, klicken oder scrollen können. Auf diese Weise wird für die Ziel-Website deutlich, dass ein Mensch auf die Website zugreift und nicht ein Roboter.

Die Verwendung von Selenium mit einem Headless-Browser kann jedoch auch Nachteile haben. Die größte Sorge wäre die langsame Geschwindigkeit beim Scraping der Webseiten. Diese Langsamkeit könnte jedoch vernachlässigbar sein im Vergleich zu anderen Vorteilen von Headless-Browsern, die im obigen Abschnitt "Warum einen Headless-Browser verwenden?

Auf der anderen Seite hat dies keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit der Sie die Website scrapen; es ist lediglich eine Frage des Wechsels zwischen den Seiten. Insgesamt ist das Scrapen einer Website mit einem Headless-Browser einen Versuch wert, wenn man die vernachlässigbaren Nachteile außer Acht lassen kann.

Wie man rotierende Proxys mit Headless-Browsern verwendet

In diesem Abschnitt erfahren Sie, warum Sie rotierende Proxys benötigen, um mit Headless-Browsern zu scrapen.

Wenn Sie Daten von einer Website mit einem Proxy-Server und einem Headless-Browser abrufen, können Sie Daten anonym abrufen, ohne dass der Server der Website Ihre IP-Adresse einschränkt.

Mit einem rotierenden Proxy können Sie Daten von Websites mit geografisch eingeschränkten Inhalten abrufen und auslesen. Dazu können Sie den von ProxyScrape bereitgestellten rotierenden Proxy-Pool für Wohngebiete verwenden, so dass Sie mit IPs von mehreren Standorten aus scrapen können, ohne dass die Ziel-Website Sie blockiert. Außerdem können Sie Produktdaten von E-Commerce-Plattformen wie Amazon mit einer beträchtlichen Anzahl von Anfragen abrufen.

ProxyScrape Rotierende IP-Adressen ermöglichen es Ihnen, mehrere Sitzungen auf einer Website durchzuführen. Dies wiederum würde dazu beitragen, pauschale IP-Beschränkungen zu umgehen, die Unmengen von Datenanfragen blockieren.

Die Rotation der Proxys würde Ihnen auch helfen, die Sperren zu umgehen, die auftreten, wenn Sie versuchen, Aufgaben mit kopflosen Browsern zu automatisieren.

Schlussfolgerung

Jetzt wissen Sie, was Headless-Browser sind, wann und warum sie verwendet werden und welche Arten es gibt. Außerdem haben wir besprochen, wie sie Blockaden beim Scrapen vermeiden. Wenn Sie rotierende Proxys verwenden, wird Ihr Scraping-Prozess noch weiter beschleunigt, da er Anonymität und zahlreiche andere Vorteile mit sich bringt.

Abschließend hoffen wir, dass Sie die in diesem Artikel erwähnten Mechanismen anwenden werden. Sie müssen dies tun, wenn Sie mit Web Scraping unter Verwendung eines Headless Browsers konfrontiert werden.