Was ist ein Headless Browser und wie wird er verwendet?

Normalerweise reicht ein Standard-GUI-Browser (Graphical User Interface) mit Registerkarten für Websites und Schaltflächen aus, um auf eine Website zuzugreifen. Für das Testen von Webanwendungen, die Datenerfassung von Hunderten von Seiten oder die Ausführung von Skripten kann die Schnittstelle jedoch hinderlich sein. In diesen Szenarien kommt es zu Ineffizienz bei den Ressourcen und zu Automatisierungsproblemen. Man könnte sich also fragen: Was ist ein Headless Browser?

Funktionell unterscheidet es sich nicht von den herkömmlichen. Der entscheidende Unterschied ist jedoch das Fehlen einer Schnittstelle. Es kann alles tun, was die regulären Programme auch können, aber es arbeitet im Hintergrund und viel schneller.

In diesem Artikel erläutern wir ihre Strukturen, erörtern Anwendungsbereiche, geben Hinweise zur Auswahl geeigneter Tools für verschiedene Aufgaben von der Prüfung bis zum Scraping und skizzieren kritische Überlegungen zur Vermeidung von Blockaden.

Was ist ein Headless Browser?

Bevor erklärt wird, wie ein Headless-Webbrowser funktioniert, ist es wichtig zu wissen, dass es zwei Arten von Browsern gibt - echte und virtuelle.

Bei einer solchen Browserarchitektur ohne Visualisierung oder grafische Benutzeroberfläche erfolgt die Datenverarbeitung direkt im Speicher des Geräts.

Im zweiten Fall wird eine Frame-Buffer-Simulation verwendet. Sie fungiert als eigenständige Anzeige mit Standard-Schnittstellenbausteinen und simuliert eine Bildschirmanzeige, über die der Browser mit dem Gerät interagiert.

In der Regel wird die erste Option verwendet: leichter, schneller und einfacher zu konfigurieren.

Auf den ersten Blick könnte der Begriff "kopflos" als "reduziert" verstanden werden. In der Tat werden keine Fenster geöffnet, die Seiten werden nicht auf einem Monitor angezeigt, und eine Maus wird nicht benötigt. Was ist also das Hauptmerkmal des Headless-Browsers? Alle diese Aktionen werden durchgeführt, aber sie laufen im Hintergrund ab und werden durch API-Aufrufe und Befehle ausgeführt.

Die Ausführung von Prozessen mit einem echten Browser beinhaltet:

1. Initialisierung und Verwendung einer Bibliothek wie Node.js oder einer spezifischen API wie Chrome DevTools Protocol oder WebDriver.
2. Senden von HTTP-Anfragen zum Abrufen des HTML-Codes einer bestimmten Webseite.
3. Verarbeitung von JavaScript, HTML und CSS.
4. Interaktion mit Komponenten der Seite (Klicken, Ausfüllen von Formularen usw.).
5. Verarbeitung und Extraktion von Daten
6. Ausgabe der verarbeiteten Daten in der Konsole oder Speicherung in einer CSV-Datei.
7. Abschluss der Operationen.

Wichtig: Die fehlende Anzeige der Ausgabe behindert die Funktion des Browsers nicht. Diese Funktion macht Headless-Browser vorteilhaft für Tests, Web Scraping, CI/CD und Automatisierung, bei denen das visuelle Ergebnis der durchgeführten Aktionen nicht wichtig ist.

Unterschied zwischen einem regulären und einem Headless Browser

Wenn man einen Vergleich anstellt, gehen die Unterschiede weit über bloße Unterschiede in der Schnittstelle hinaus. Die letztere hat eine völlig andere Methode der Interaktion mit der jeweiligen Website. In der nachstehenden Tabelle finden Sie daher die weiteren Unterscheidungsmerkmale.

Aus diesem Vergleich geht hervor, dass eine Entwicklungsumgebung erforderlich ist und dass die Beherrschung der Konsoleninteraktion und der Programmiersprachen eine wesentliche Voraussetzung für den Betrieb des ersten Typs ist.

Wenn wir die Unterschiede analysieren, können wir davon ausgehen, dass diese Tools unterschiedliche Anwendungsbereiche haben, was uns zu der Frage führt, wofür und in welchen Fällen ein Headless Browser verwendet wird.

Beispiele für die Verwendung von Headless Web Browser

Dies sind die Bereiche, in denen diese Technologie am häufigsten eingesetzt wird:

• Entwicklung;
• Prüfung;
• Automatisierung von Aktionen;
• Web Scraping;
• Kontinuierliche Integration;
• Überwachung des Netzes;
• Rendering;
• Sicherheitsprüfung.

Der Anwendungsbereich eines Headless Tools ist nicht auf die oben genannten Aufgaben beschränkt. Er umfasst auch Maßnahmen im Zusammenhang mit der Diagnose von Problemen, der Verwaltung und dem Schutz des Datenverkehrs, der Erkennung verdächtiger Aktivitäten und der Meldung von Aktivitäten, die für die gesetzlich vorgeschriebene Compliance-Analyse erforderlich sind.

Headless-Browser-Anwendungen in der Entwicklung

Die Integration von Diensten und die Entwicklung von Webanwendungen sind zwei der vielen Aufgaben, bei denen solche Werkzeuge die Dienste unterstützen.

Dieses Werkzeug ist in den folgenden Szenarien am effektivsten:

• Modulare oder Unit-Tests. Sie bieten die Möglichkeit, einzelne Codemodule auf ihre Korrektheit zu überprüfen. Entwickler erstellen automatische Benutzeroberflächentests, bei denen jede Oberflächenkomponente wie Formulare, Eingabefelder, Schaltflächen, Listen usw. isoliert auf ihre Funktionalität getestet wird.
• Kombiniert mit CI/CD. Die Integration dieser Tools in Systeme zur kontinuierlichen Integration wie Jenkins, Git lab CI erleichtert die frühzeitige Erkennung von Codefehlern und damit die Behebung vor der Freigabe erheblich.
• JavaScript-Code-Fehlerbehebung. Dient zur Diagnose und Skripting von Schnittstellen- oder JavaScript-Code-Fehlern.
• Cybersicherheit: Hilft beim Aufspüren von Sicherheitslücken und bei der Verbesserung des Schutzniveaus.

Solche Entwicklungswerkzeuge sind nicht auf die oben genannten Szenarien beschränkt. Da sich die Technologie weiterentwickelt, müssen Programmierer neue, flexible Lösungen zur Automatisierung der Interaktion mit Webressourcen entwickeln.

Was ist Headless Browser Testing Hauptmerkmale

QS- und AQS-Spezialisten vertrauen mehr als alle anderen auf solche Tools, weil sie sehr leicht und schnell sind. Daher bieten sie fortschrittliche Testmöglichkeiten für Webseiten und Anwendungen.

Zu den wichtigsten Anwendungsszenarien in diesem Bereich gehören:

• Plattformübergreifende, headless Browsertests;
• Überprüfung von Elementen innerhalb der Benutzeroberfläche;
• DOM-Manipulation;
• Handhabung der Netzwerkkommunikation;
• Überprüfung des Website-Designs;
• Zeitersparnis bei der Neuinitialisierung von parallelen Tests;
• Bewertung der Ausführung von JavaScript für die grafische Darstellung;
• Aufzeichnung der Sitzung zur späteren Wiedergabe;
• Testen von entfernten oder virtuellen Maschinen;
• API-Testfälle.

Es liegt auf der Hand, dass das Werkzeug es den Prüfern ermöglicht, Tests mit einem hohen Maß an Flexibilität und Schnelligkeit durchzuführen, was sich wiederum auf die Testgenauigkeit auswirkt und das resultierende Produkt wahrscheinlich von besserer Qualität ist.

Headless Browser Scraping für die Datenerfassung

Vermarkter und SEO-Experten können im Headless-Modus Websites nach relevanten Daten für ein effektives Produktmarketing durchforsten. Allerdings stoßen sie dabei oft auf Blockaden, was zu einem Mangel an Ressourcen führt. Aber warum ist das so?

Betrachten Sie die beiden folgenden Anfragen.

Verbotssysteme, die IP-Adressen für alle Arten von Verstößen sperren, müssen feststellen, ob die Anfrage für eine bestimmte Kopfzeile in der Bestellliste von einem Bot oder einem natürlichen Nutzer stammt. Eine Benutzeranfrage von Google Chrome wird auf der linken Seite angezeigt, während eine Anfrage, die von einem Headless-Browser stammt, auf der rechten Seite zu sehen ist.

Wie analysiert man Daten, wenn die Gefahr besteht, dass man gesperrt wird? Die Integration von Proxys für Headless-Browser, die ihre echte IP-Adresse durch die korrekte Formulierung von HTTP-Anfragen verschleiern, ist möglich. Daher ist es besser, mit einem Proxy für das Parsen von Daten zu beginnen, damit Informationen selektiv mit Hilfe von CSS oder XPath abgerufen werden können, Elemente angeklickt werden können und die Daten einfach in den erforderlichen Dateien abgelegt werden können.

Bester Headless Browser für Scraping

Die Leistung, die verwendeten Technologien, das Design und die Funktionalität bestimmen oft die Wahl des Tools. Es gibt mehrere Tools, die unterschiedliche Technologien und Benutzeroberflächen bieten. Ihre Grundlage, ihr Motor und ihre API sind das, was sie unterscheidet.

Jedes Tool behauptet, das beste zu sein, doch das ist zu subjektiv. In Wirklichkeit verwendet jedes Tool eine andere Logik und Technologie im Umgang mit Webinhalten bestimmte Methoden. Dennoch lassen sie sich bequem in zwei Kategorien einteilen: Browser und "kopflose" Bibliotheken.

Die erste Kategorie umfasst:

• Chrome: Motor - Chromium; API: Chrome DevTools-Protokoll;
• Firefox: Engine - Gecko; API: WebDriver.

Puppeteer, Playwright, Selenium und PhantomJS ermöglichen die Fernsteuerung.

Konzentrieren wir uns auf die drei beliebtesten, da der letzte seltener verwendet wird.

Die Auswahl der besten Tools hängt von den Projekten ab, mit denen Sie sich beschäftigen, sowie von den eingesetzten Ressourcen.

Für die Automatisierung von Aktionen, das Testen und die Datenextraktion bevorzugen die Nutzer Chrome und Mozilla Firefox aufgrund ihrer unübertroffenen Leistung und der Unterstützung moderner Technologien.

Wenn Sie ein Projekt auf einem Windows-Betriebssystem entwickeln, eine Programmiersprache beherrschen und schnell sein müssen, sollten Sie Puppeteer verwenden.

Wenn Sie Webanwendungen unter macOS entwickeln, kann Playwright die gestellten Aufgaben besser bewältigen.

Zum Durchsuchen, Testen und zur Aktionsautomatisierung kann man Selenium verwenden.

Was sind die bevorzugten Anwendungsfälle eines HeadlessBrowser?

Sie eignen sich hervorragend für die Arbeit mit Automatisierungs- und Leistungsaufgaben und haben generell eine Vielzahl weiterer Vorteile, darunter:

• Optimale Geschwindigkeit und schnelleres Starten;
• Geringerer CPU- und RAM-Verbrauch;
• Verbessertes Multitasking und Skalierbarkeit;
• Die Fähigkeit, alltägliche Aufgaben zu automatisieren;
• Plattformübergreifende Nutzung;
• Integration von Lösungen Dritter.

Diese Anwendungen sind ideal für den Einsatz in Backend- und Servicelösungen sowie in ressourcenbeschränkten Umgebungen geeignet.

Wann ist Headless eine schlechte Idee?

Bevor man ein Tool implementiert, sollte man die Feinheiten solcher Browser verstehen:

• Nicht anwendbar auf visuelle und Design-Analysen;
• Erfordert ein gewisses Maß an Programmierkenntnissen und Konsoleninteraktion;
• Eingeschränkte Fähigkeit, mit Elementen der Benutzeroberfläche umzugehen;
• Kann ganz einfach als Bot gekennzeichnet werden;
• Nicht benutzerfreundlich, wenn es um die Fehlersuche geht.

Was ist ein Headless Browser: Abschließende Überlegungen

Wir wissen jetzt, was Headless Browser sind - es handelt sich dabei um neuartige Technologien im Bereich der Entwicklung, des Testens und des Scrapings. Ihr wichtigster Vorteil ist die Schonung von Ressourcen, da sie keine grafische Benutzeroberfläche benötigen, um ausgeführt zu werden.

Für Softwareentwickler und -tester sind sie zu einem wichtigen Instrument für den Aufbau robuster, wiederholbarer und schneller CI/CD-Pipelines geworden, da sie schnelle Tests unter zahlreichen Bedingungen ermöglichen, was für die browserübergreifende Kompatibilität entscheidend ist.

Im Falle der Suchmaschinenoptimierung sind diese Tools von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, eine Website zu analysieren, ihre Indexierung zu überprüfen oder mehrere Aktionen auf dem Dokument auszuführen, wie die Simulation der Seitennutzung oder das Sammeln von Daten für die Analyse.