Androidアプリ開発の覚書き

Androidアプリ開発を、Kotlin, Jetpack Composeで行っています。気になったことをChatGPTに聞いて記事にしています。

Jsoup：KotlinのプログラムでHTMLの表を加工する

テキスト処理(HTML・XML他) ネットワーク

JsoupというJavaのライブラリを用いて、HTMLを操作する方法を教えてもらいました。

元の文書がXMLの場合、パーサーを指定する必要があるそうなので、忘れないようにしたいです。

後半では、読み込み・書き込み時の文字コードの設定方法も教えてもらいました。

Kotlinのプログラムでhtmlの表を、見にくくても良いので、論理的な構造は保ちながらテキストに表示したいです。どうすれば良いでしょうか？

User
Kotlinのプログラムでhtmlの表を、見にくくても良いので、論理的な構造は保ちながらテキストに表示したいです。どうすれば良いでしょうか？

ChatGPT
HTMLの表をテキストで表示する場合、Kotlinでは構造を維持するために、各セルの内容を適切に区切って表示する必要があります。ここでは簡単な例として、HTMLの表をパースし、コンソールにテキストとして出力する方法を紹介します。

ステップ1: HTMLパーサーの利用
まずはHTMLをパースするためのライブラリを選択します。Kotlinでは、Jsoupが広く利用されています。Jsoupを使用すると、HTMLの要素を簡単に抽出して操作することができます。

ステップ2: プロジェクトへのJsoupの追加
Gradleを使用している場合、build.gradleファイルにJsoupの依存関係を追加します。

dependencies {  
  implementation("org.jsoup:jsoup:1.14.3") // Jsoupのバージョンは適宜最新のものに更新してください  
}

ステップ3: HTML表のパース
次に、HTMLの表をパースし、それぞれの行とセルの内容を読み取ります。

import org.jsoup.Jsoup  
import org.jsoup.nodes.Document  
import org.jsoup.nodes.Element  
  
fun parseHtmlTable(html: String) {  
  val doc: Document = Jsoup.parse(html)  
  val table: Element? = doc.select("table").first() // 最初の表を選択  
  val rows = table?.select("tr") // 行のリストを取得  
    
  rows?.forEach { row ->  
    val cells = row.select("th, td") // ヘッダーとデータセルを取得  
    cells.forEach { cell ->  
      print("${cell.text()}\t") // セルの内容をタブ区切りで出力  
    }  
    println() // 行ごとに改行  
  }  
}

ステップ4: 実行
最後に、parseHtmlTable関数を使用して、HTMLの表をテキストとして出力します。例えば、以下のようなHTMLの文字列をパースすることができます。

fun main() {  
  val html = """  
    <table>  
      <tr><th>名前</th><th>年齢</th></tr>  
      <tr><td>太郎</td><td>30</td></tr>  
      <tr><td>花子</td><td>25</td></tr>  
    </table>  
  """.trimIndent()  
  
  parseHtmlTable(html)  
}

このコードは、HTMLの表をパースし、コンソールに以下のようなテキスト形式で表示します。

名前  年齢    
太郎  30    
花子  25

この方法では、表の論理的な構造（行と列）を保ちつつ、コンテンツをテキスト形式で簡易的に表示することができます。

実は、HTMLを保持している元の文書がXMLなのです。同じJsoupライブラリで大丈夫ですか？

User
ありがとうございました。

実は、HTMLを保持している元の文書がXMLなのです。同じJsoupライブラリで大丈夫ですか？

ChatGPT
はい、JsoupはHTMLだけでなくXMLのパースもサポートしています。XML文書をパースする際にも同様の手法を使用できますが、XMLをパースするためにはJsoupのparseメソッドにXML文書を読み込ませる際に、データ形式がXMLであることを明示的に指定する必要があります。

以下は、XML文書をパースして処理するためのコード例です：

import org.jsoup.Jsoup  
import org.jsoup.nodes.Document  
import org.jsoup.nodes.Element  
  
fun parseXml(xml: String) {  
  val doc: Document = Jsoup.parse(xml, "", org.jsoup.parser.Parser.xmlParser()) // XMLパーサーを指定  
  val elements = doc.select("あなたの要素") // XMLから特定の要素を選択  
  
  // elementsをループして処理  
  elements.forEach { element ->  
    // ここでelementに対する操作を行う  
  }  
}

例として、もしXML文書にHTMLの表が含まれている場合、上述したHTML表をパースするコードを少し修正して、XMLパーサーを使用するようにするだけで対応可能です。以下にXML文書からHTML表を抽出してパースする例を示します：

fun parseXmlTable(xml: String) {  
  val doc: Document = Jsoup.parse(xml, "", org.jsoup.parser.Parser.xmlParser())  
  val table: Element? = doc.select("table").first() // 最初の表を選択  
  val rows = table?.select("tr") // 行のリストを取得  
    
  rows?.forEach { row ->  
    val cells = row.select("th, td") // ヘッダーとデータセルを取得  
    cells.forEach { cell ->  
      print("${cell.text()}\t") // セルの内容をタブ区切りで出力  
    }  
    println() // 行ごとに改行  
  }  
}

このように、JsoupはXMLのパースも効率的に行うことができるため、HTMLが含まれているXML文書を処理する場合にも適しています。XMLモードを使用することで、XML特有の構造や名前空間を正確に扱うことが可能になります。

Jsoupについて、歴史や他のライブラリと比較した場合との特徴を教えてください。

User
ありがとうございます。

Jsoupについて、歴史や他のライブラリと比較した場合との特徴を教えてください。

ChatGPT
JsoupはJavaライブラリで、HTMLからデータを抽出するための便利なAPIを提供しています。Jonathan Hedleyによって2010年に最初にリリースされ、その後も定期的に更新されてきました。Jsoupは、その使いやすさ、柔軟性、強力なセレクタ機能により、WebスクレイピングやHTMLデータの解析において広く利用されています。

○Jsoupの特徴
使いやすさ: Jsoupは、直感的なAPIを持っているため、HTMLとXMLファイルのパース、データの抽出、文書の操作が簡単に行えます。

セレクタに基づいた抽出: CSSまたはjQueryのようなセレクタを使用して、特定の要素を簡単に見つけ出すことができます。

安全性: Jsoupは、クロスサイトスクリプティング(XSS)攻撃を防ぐために、不安全なHTMLをクリーンアップする機能を提供します。

文書の操作: HTML文書の要素を追加、変更、削除することができます。

多機能性: 文書の取得(URLから直接)、フォーム送信、クッキー管理など、Webスクレイピングに必要な機能を多く備えています。

○他のライブラリとの比較
KotlinでHTMLやXMLの解析を行う場合、JsoupはJavaライブラリであるためKotlinから直接利用可能です。他にもKotlinやJavaで利用可能なライブラリはありますが、それぞれに特徴があります。ここでは、Jsoupと他のいくつかの選択肢を比較してみましょう。

・Jsoup
言語: Java（Kotlinから利用可能）

特徴: HTMLとXMLの解析に特化しており、セレクタによる要素の抽出や文書の操作が容易。Webスクレイピングに必要な機能（URLからのデータ取得、クリーンアップなど）を多く含んでいます。

使用場面: HTMLやXMLデータの抽出、解析、操作を簡単に行いたい場合。

・kotlinx.html
言語: Kotlin

特徴: HTML文書をKotlinのDSL（ドメイン固有言語）で構築するためのライブラリ。静的または動的なHTMLコンテンツの生成に適していますが、既存のHTMLやXMLの解析には使えません。

使用場面: HTMLコンテンツの生成をコード上で直感的に行いたい場合。

・kxml2
言語: Java（Kotlinから利用可能）
特徴: 軽量で高速なXMLパーサー。ストリーミング解析を行うため、大きなXMLファイルも効率的に処理できますが、JsoupのようにHTML解析や要素の抽出に特化しているわけではありません。

使用場面: 大量のXMLデータを効率的に解析する必要がある場合。

○Jsoupとの比較
機能面: JsoupはHTMLとXMLの解析に特化しており、Webスクレイピングやデータ抽出に強力な機能を持っています。kotlinx.htmlはHTMLの生成に特化しており、kxml2はXMLの効率的な解析に適しています。

用途: Jsoupは解析とスクレイピングに、kotlinx.htmlはHTML生成に、kxml2は大規模なXML解析に最適です。

パフォーマンス: kxml2はストリーミング解析を行うため、大きなファイルの処理において高いパフォーマンスを発揮します。Jsoupも効率的ですが、大量のデータを扱う場合はメモリ使用量に注意が必要です。

○結論
KotlinでHTMLやXMLを扱う場合、用途に応じて適切なライブラリを選択することが重要です。Jsoupはその使いやすさと強力な機能で、多くのシナリオに適していますが、特定のニーズにはkotlinx.htmlやkxml2など他の選択肢も検討する価値があります。

元のXMLに1MBに近いファイルも含まれていますが、Jsoupでも問題無いですか？

User
元のXMLに1MBに近いファイルも含まれていますが、Jsoupでも問題無いですか？

ChatGPT
Jsoupはメモリに全文書を読み込むDOM（Document Object Model）ベースのパーサーです。これは、文書の全体をメモリ上に展開し、要素に対する様々な操作やクエリを容易に行えるようにするアプローチです。1MBのファイルサイズであれば、多くの現代のコンピュータシステムでは、Jsoupを使っても問題なく処理できるはずです。一般的に、数十MBのHTMLまたはXMLファイルもJsoupで処理することが可能ですが、ファイルサイズが大きくなるほど、要求されるメモリ量も増加します。

パフォーマンスとメモリ使用量に関する考慮事項
メモリ使用量: Jsoupは解析する文書を全てメモリに読み込むため、大きなファイルを扱う際には十分なメモリが必要になります。1MBのファイルでは通常問題ありませんが、使用可能なメモリ量によっては、より大きなファイルを処理する際に性能が低下する可能性があります。

パフォーマンス: Jsoupは比較的高速に動作しますが、ファイルサイズが大きいほど、または複雑なセレクタを多用するほど処理時間が長くなります。パフォーマンスを重視する場合は、解析するデータ量を適切に管理することが重要です。

大きなファイルを扱う場合のアプローチ
部分的な読み込み: 必要な情報がファイルの特定の部分に集中している場合は、その部分だけを抽出してJsoupで解析することが有効です。

ストリーミングパーサーの検討: ファイルサイズが非常に大きい、またはメモリ使用量に制限がある場合は、ストリーミングパーサーの利用を検討すると良いでしょう。JavaであればStAX（Streaming API for XML）やSAX（Simple API for XML）がこの目的に適しています。これらは読み込み時に全文書をメモリ上に保持するのではなく、文書を逐次処理するため、メモリ使用量を大幅に節約できます。

結論
1MB程度のファイルであれば、Jsoupを使用しても一般的には問題ありません。ただし、より大きなファイルを扱う予定がある、またはアプリケーションでメモリ使用量を抑える必要がある場合は、文書の前処理やストリーミングパーサーの利用を検討すると良いでしょう。

Jsoupの基本的な使い方を教えてください。コードはKotlinでお願いします。

User
Jsoupの基本的な使い方を教えてください。コードはKotlinでお願いします。

ChatGPT
JsoupはJavaのライブラリですが、Kotlinでの使用も非常にシンプルです。以下に、Jsoupを使った基本的なHTML文書の読み込み、要素の選択、そして属性やテキストの抽出方法を示します。

ステップ1: Jsoupの依存関係を追加
まず、プロジェクトのbuild.gradleファイルにJsoupの依存関係を追加します。

dependencies {  
  implementation 'org.jsoup:jsoup:1.14.3' // Jsoupのバージョンは最新のものに更新してください  
}

ステップ2: HTML文書の読み込み
Jsoupを使用して、文字列、ファイル、またはURLからHTML文書を読み込むことができます。以下の例では、HTMLの文字列から文書を読み込みます。

import org.jsoup.Jsoup  
import org.jsoup.nodes.Document  
  
fun loadHtmlFromString() {  
  val html = """  
    <html>  
      <head>  
        <title>サンプルページ</title>  
      </head>  
      <body>  
        <p>これは<a href='https://example.com'>example.com</a>へのリンクです。</p>  
      </body>  
    </html>  
  """.trimIndent()  
  
  val doc: Document = Jsoup.parse(html)  
  println(doc.title()) // タイトルを出力  
}

ステップ3: 要素の選択と操作
Jsoupでは、CSSセレクタを使って文書内の要素を簡単に選択できます。選択した要素からテキストや属性を抽出することもできます。

fun selectAndOperateElements() {  
  val html = """  
    <div id='test'>  
      <p>最初の段落</p>  
      <p>二番目の段落</p>  
    </div>  
  """.trimIndent()  
  
  val doc: Document = Jsoup.parse(html)  
  val div = doc.select("#test").first() // IDで要素を選択  
  val paragraphs = div?.select("p") // div内のすべての段落を選択  
  
  paragraphs?.forEachIndexed { index, element ->  
    println("段落 ${index + 1}: ${element.text()}")  
  }  
}

ステップ4: 属性の取得
要素の属性を取得するには、attrメソッドを使用します。

fun getElementAttribute() {  
  val html = "<p><a href='https://example.com'>リンク</a></p>"  
  val doc: Document = Jsoup.parse(html)  
  val link = doc.select("a").first()  
  
  val href = link?.attr("href") // href属性を取得  
  println(href) // https://example.com を出力  
}

このようにJsoupを使用すると、HTML文書の解析や要素の選択、操作が簡単に行えます。Kotlinからでも、JsoupのAPIはJavaと同様に直感的に使用することが可能です。

海外のライブラリは日本語の操作で失敗することがたまにあります。読み込み時に文字コードを指定するなどすれば解決しますか？

User
海外のライブラリは日本語の操作で失敗することがたまにあります。読み込み時に文字コードを指定するなどすれば解決しますか？

ChatGPT
はい、文字コードを正しく指定することで、Jsoupなどの海外のライブラリでも日本語を含む文書を正確に扱うことが可能になります。Jsoupでは、HTML文書を読み込む際に文字コードを指定できるため、文字化けを防ぐことができます。

URLから直接読み込む場合
URLからHTMLを読み込む場合、Jsoupのconnectメソッドを使用し、getメソッドを呼び出す前にcharsetメソッドで文字コードを指定します。多くのウェブページではUTF-8が使用されていますが、必要に応じて適切な文字コード（例えばShift_JISなど）を指定してください。

import org.jsoup.Jsoup  
  
fun loadHtmlFromUrl() {  
  val url = "https://example.com"  
  val doc = Jsoup.connect(url).charset("UTF-8").get()  
  
  println(doc.title())  
}

文字列から読み込む場合
文字列からHTMLを解析する場合は、JsoupのparseメソッドにHTML文字列と一緒に文字コードを指定することができます。ただし、この方法はHTML文字列が既に適切にデコードされている場合に適しています。

import org.jsoup.Jsoup  
  
fun parseHtmlString() {  
  val html = """  
    <html>  
      <head>  
        <title>テストページ</title>  
      </head>  
      <body>  
        <p>こんにちは、世界！</p>  
      </body>  
    </html>  
  """.trimIndent()  
  
  val doc = Jsoup.parse(html, "UTF-8") // 文字コードをUTF-8として解析  
  
  println(doc.text())  
}

ファイルから読み込む場合
ファイルからHTMLを読み込む場合、parseメソッドにファイルオブジェクトと文字コードを指定します。

import org.jsoup.Jsoup  
import java.io.File  
  
fun loadHtmlFromFile() {  
  val file = File("path/to/your/htmlfile.html")  
  val doc = Jsoup.parse(file, "UTF-8") // ファイルと文字コードを指定  
  
  println(doc.title())  
}

このように、Jsoupを使ってHTML文書を読み込む際には、適切な文字コードを指定することが重要です。これにより、日本語を含む文書も正確に扱うことができ、文字化けを避けることが可能になります。

書き込み時の文字コード指定はどうすれば良いですか？

User
書き込み時の文字コード指定はどうすれば良いですか？

ChatGPT
Jsoupを使用してHTML文書をファイルに書き込む際に文字コードを指定するには、outputSettingsメソッドを利用してドキュメントの出力設定を変更し、charsetメソッドで文字コードを指定します。その後、FileOutputStreamやOutputStreamWriterなどを使って指定した文字コードでファイルに書き出します。ここでは、Kotlinでの例を示します。

ファイルにHTMLを書き込む
以下の例では、UTF-8を文字コードとして指定していますが、必要に応じてShift_JISなど他の文字コードを指定することも可能です。

import org.jsoup.Jsoup  
import org.jsoup.nodes.Document  
import java.io.FileOutputStream  
import java.io.OutputStreamWriter  
  
fun writeHtmlToFile(doc: Document, filePath: String) {  
  // 出力する際の文字コードを設定  
  doc.outputSettings().charset("UTF-8")  
    
  FileOutputStream(filePath).use { fos ->  
    OutputStreamWriter(fos, "UTF-8").use { writer ->  
      // HTML内容をファイルに書き込む  
      writer.write(doc.outerHtml())  
    }  
  }  
}  
  
fun main() {  
  // 例として、簡単なHTML文書を作成  
  val html = """  
    <html>  
      <head>  
        <title>テストページ</title>  
      </head>  
      <body>  
        <p>こんにちは、世界！</p>  
      </body>  
    </html>  
  """.trimIndent()  
  
  val doc: Document = Jsoup.parse(html)  
    
  // ファイルにHTMLを書き込む  
  writeHtmlToFile(doc, "output.html")  
}

このコードは、指定したHTML文書をUTF-8でエンコードしてoutput.htmlファイルに書き込みます。outputSettings().charset("UTF-8")でドキュメントの出力設定を変更し、OutputStreamWriterを使ってファイルに正しいエンコーディングで書き出しています。

この方法を使用することで、Jsoupを使ったHTML文書の書き込み時に文字コードを適切に指定し、文字化けを防ぐことができます。

User
ありがとうございました。

ChatGPT
どういたしまして！もし他に質問があれば、いつでもお気軽にどうぞ。