【Python】Seleniumとは？Webブラウザ操作の自動化方法を徹底解説

こんにちは、DXCEL WAVEの運営者(@dxcelwave)です！

Selenium（セレニウム)とは

Seleniumとは、Webブラウザを起動し操作自動化を実現できるPythonモジュールです。Seleniumを用いると、例えばブラウザ上のフォーム記入、マウスクリック、ブラウザ画面遷移という操作が自動化可能です。

【参考】Selenium学習におすすめの教材

Seleniumによるブラウザ操作について詳しく学習したい方向けにおすすめの教材をご紹介します。

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Seleniumでできること

Seleniumを用いたWebブラウザ自動操作により、次のようなことが実現できるようになります。ここでは代表的な「Webブラウザの自動操作」「Webスクレイピング」「テスト自動化」について言及します。

Webブラウザの自動操作

ブラウザ自動操作とは、人間が行う手動操作（検索・入力操作等）をSeleniumによって直接的に実行することを指します。

例えば、次のような操作の自動化検討に際してSeleniumの活用が期待されます。

• Webサイトのフォームを記入する
• 会員サイトにログインしてデータを取得する
• Webサイトからデータをダウンロードする
• 複数サイトを横断しモニタリング（画面キャプチャなど）する

Webスクレイピング

Webスクレイピング（Web Scraping）とは、WebサイトのHTMLからデータを抽出する技術を指します。スクレイピング、Webスクレイピングの他に、Webデータ抽出、データスクレイピング、ウェブ・クローラー、ウェブ・スパイダー等と呼ばれることもあります。

Seleniumは、RequestsやBeautiful Soupのように、Webスクレイピングモジュールとしても活用が可能です。ただしSeleniumの場合、Webブラウザを起動するため、スクレイピング完了に至るまでの処理速度が遅いという課題もあります。

単純なWebスクレイピングであれば、RequestsやBeautiful Soupを活用し、動的なサイトやログインが必要な会員サイトからのWebスクレイピングであればSeleniumを活用するのがおすすめです。

テスト自動化

ITエンジニア向けとして、開発直後のシステムやWebアプリのテストにSeleniumを活用することもできます。例えば、次のような動作テストの自動化には最適と言えます。

• 入力フォームが正しく入力できるか確認する入力テスト
• ボタンクリックが正しく機能するか確認する画面遷移テスト
• 記録としてWebアプリの画面キャプチャを自動出力する

【環境構築】PythonでSeleniumを活用する

Python環境でSeleniumモジュールを利用するには、いくつか初期設定が必要です。

以下に示す手順で環境設定を完了しましょう。

Seleniumモジュールのインストール

Seleniumモジュールをインストールします。以下に示すpipコマンドを用いると良いです。

pip install selenium

Webドライバーのインストール

SeleniumによるWebブラウザの操作では、専用のWebドライバーが必要になります。例えば、WebブラウザにChromeを用いる場合はChromeドライバー、Firefoxを用いる場合はGeckoドライバーが必要です。

お好みのWebドライバーをインストールしましょう。

brew install chromedriver

brew install geckodriver

Selenium動作チェック

SeleniumモジュールおよびWebドライバーのインストール完了後、Python環境で動作チェックします。

以下のコードを実行した時に、ブラウザが起動しGoogleページが表示されれば動作確認完了です。

【Chrome】Chromeドライバー利用の場合

# Selenium
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.ui import Select
from selenium.webdriver.common.keys import Keys

# Chrome Driver
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager

# ブラウザインスタンス
browser = webdriver.Chrome(ChromeDriverManager().install())

# リンクを開く
browser.get("https://www.google.co.jp/")

【Firefox】Geckoドライバー利用の場合

# Selenium
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.ui import Select
from selenium.webdriver.common.keys import Keys

# ブラウザインスタンス
browser = webdriver.Firefox()

# リンクを開く
browser.get("https://www.google.co.jp/")

【Python】Seleniumを用いたWebブラウザを操作コードの記述手順

Seleniumを用いたWebブラウザ操作実現には、Pythonコードの記述が必要です。Pythonコードの記述は非常にシンプルであり、意識するポイントは①HTML要素を取得し、それに対してい②アクションを付与するという書き方です。

具体的に、ブラウザ操作するコーディング手順は次のように実行されます。１つずつ確認していきましょう。

1. Windowsのコンソール画面を開き要素を見つける
2. 【Python】対象要素を取得するコードを記述
3. 【Python】対象要素にアクションを付与するコードを記述

Windowsのコンソール画面を開き要素を見つける

例えば上図のように「次へ」ボタンを押下する操作を自動化したいと考えたとします。

Windowsのコンソール画面を開き、「次へ」ボタンに該当する要素を見つけ出します。

【Python】対象要素を取得するコードを記述

前述のWindowsコンソール画面では、「次へ」ボタンのHTML要素が以下であると分かったとします。

<button id="btnNext" name="btnNext"><span>次へ</span></button>

上記の場合、ボタン要素を取得するPythonコードは次のように記述できます。

# 要素を取得する
btn = browser.find_element_by_id('btnNext')

指定したブラウザのURLに対してfind_element_by_xxx()メソッドを用いて要素を取得するという流れです。今回の例ではidをもとに取得しましたが、他にもいろんな要素取得方法があります。（詳しくは後述）

【Python】対象要素にアクションを付与するコードを記述

前述で取得した要素に対して、アクションを付与します。今回の場合、クリックアクションを付与したいため、次のようなコードを追記します。

# 要素を取得する
btn = browser.find_element_by_id('btnNext')

# アクションを付与する
btn.click()

【Python × Selenium】HTML要素を取得する

この見出しでは、Pythonコードを用いてHTML要素を取得する方法について言及します。

要素を1つ取得する

HTML要素を１つ取得する場合、find_element_by_xxx()メソッドを用いた次のような方法があります。

複数の同じ要素情報を一括して取得する場合

複数の同じ要素を全て取得したい場合、find_elements_by_xxx()メソッドを用いて次のように記述します。

【Python × Selenium】Webブラウザアクション操作を付与する

前述で取得したHTML要素に対して、Webブラウザの操作アクションを付与できるコードを紹介します。

要素が持つデータを取得する

以下に示すメソッドを活用すると、対象要素のデータが取得できます。

Webブラウザを操作する

指定した要素に対してブラウザ操作を適用したい場合、次のようなメソッドを活用します。

キーボードを操作する

Seleniumではブラウザ操作以外にもキーボード操作が可能です。以下実現可能な操作について言及します。

Pythonを用いたキーボード操作の実現方法は、こちらの記事で詳しく解説しています。

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【参考】Pythonで面倒な作業を自動化！手法一挙公開中！

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最後に