プラグイン

プラグイン (plug-in)

コンセントとプラグで電力でんりょくを供給きょうきゅうする機器きき。
電子でんし機器ききにおいて機能きのう拡張かくちょう、仕様しよう変更へんこうをおこなうために規格きかく化かされた差さし替かえ可能かのうなモジュール。
アプリケーションソフトウェアの機能きのうを拡張かくちょうするために追加ついかすることのできるプログラムモジュールの一種いっしゅ。本稿ほんこうで記載きさいする。

概説がいせつ

通常つうじょう、コンピュータ上うえで動作どうさするプログラムは、中心ちゅうしんとなるプログラムコードがサブルーチンを呼よび出だして処理しょりを進すすめる形かたちで構成こうせいされる。処理しょりの基本きほんの流ながれは同おなじでも、処理しょり内容ないようの詳細しょうさいが異ことなるアプリケーションコードを作つくる場合ばあいには、いくつかのサブルーチンを入いれ替かえることにより実現じつげんする。例たとえば、「ビットマップ画像がぞうファイルを読よみ込こんで画面がめんに表示ひょうじをする」というアプリケーションの場合ばあい、ファイル読よみ込こみのサブルーチンを差さし替かえることにより、「PNGを読よみ込こんで画面がめんに表示ひょうじをする」プログラムや「JPEGを読よみ込こんで画面がめんに表示ひょうじをする」プログラムなどのバリエーションを作つくることができる。逆ぎゃくの操作そうさすなわちファイル保存ほぞんに関かんしても同様どうようである。

多おおくのソフトウェアでは、この差さし替かえ可能かのうな部分ぶぶんのサブルーチンの呼よび出だし手順てじゅん（インターフェイス）は公開こうかいされておらず、アプリケーション・コードを開発かいはつした者ものだけが差さし替かえ作業さぎょうができるようになっている。しかし、上記じょうきの画像がぞうファイルのフォーマットの例れいのように、必要ひつようとされる全すべてのサブルーチンを大元おおもとの開発かいはつ者しゃが用意よういできるとは限かぎらない場合ばあいがしばしば発生はっせいする。このような場合ばあい、サブルーチンの呼よび出だし手順てじゅんを規格きかく化かして公開こうかい・公表こうひょうし、さらにサブルーチンの差さし替かえ方法ほうほうを提供ていきょうすれば、大元おおもとの開発かいはつ者しゃ以外いがいの第三者だいさんしゃもアプリケーションの機能きのうを変更へんこう・拡張かくちょうできるようになる。

このようにアプリケーションコードの一部分いちぶぶんが誰だれでも差さし替かえ可能かのうになっている状態じょうたいをプラグ可能かのう（pluggable）と呼よび、外部がいぶから注入ちゅうにゅうされるプログラムコードおよびそのモジュールをプラグインと呼よぶ。

プラグインの機構きこうを実現じつげんするためには、次つぎの点てんを外部がいぶ公開こうかい仕様しようとして明確めいかくに規格きかく化かしなければいけない。

サブルーチンに与あたえる（入力にゅうりょく）パラメータのフォーマットと意味いみの定義ていぎ
サブルーチンから受うけ取とる（出力しゅつりょく）データのフォーマットと意味いみの定義ていぎ
サブルーチンを呼よび出だす手順てじゅん（サブルーチンの名前なまえや呼よび出だし規約きやくなども含ふくむ）
サブルーチンが呼よび出だされるタイミング（実行じっこうされるスレッドなども含ふくむ）
モジュールを配置はいちする場所ばしょ（ディレクトリ）

また、プラグインとなるサブルーチンのコードを開発かいはつしやすいように、プラグイン開発かいはつ用ようのライブラリ（フレームワーク）が大元おおもとのホストアプリケーション開発かいはつ者しゃから提供ていきょうされることが多おおい。

コンパイラを用もちいて作つくられたアプリケーションコードでは、原則げんそくとしてサブルーチンの実行じっこうメモリアドレス（相対そうたいアドレス）はコンパイル時じに決定けっていされてしまうため、サブルーチンの差さし替かえをする度たびに再度さいどコンパイルが必要ひつようとなる。プラグインの場合ばあい、ダイナミックリンクライブラリと呼よばれる機構きこうを使つかって、アドレスをOSのローダーに決定けっていさせることによりこの問題もんだいを回避かいひする。また、ヒープ上じょうに動的どうてきメモリ確保かくほされるオブジェクトは、ランタイムライブラリにバイナリ互換ごかん性せいがない限かぎり、モジュール境界きょうかいを越こえて確保かくほ・解放かいほうすることができないが^[1]^[2]、対たいとなる動的どうてきなメモリ確保かくほと解放かいほうの処理しょりをプラグインのモジュール内ないに閉とじ込こめてしまうことで、プラグインの開発かいはつ者しゃとアプリケーションの開発かいはつ者しゃが異ことなるコンパイラや異ことなるコンパイルオプション、異ことなるプログラミング言語げんごを使用しようすることも可能かのうである。

ダイナミックリンクライブラリは、WindowsではDLL形式けいしきが、macOSやLinuxなどのUNIX / Unix系けい OSではso形式けいしきが用もちいられることが多おおい。これは、OSの開発かいはつ者しゃが規格きかく化かしたサブルーチン呼よび出だし手順てじゅんであり、OSがその呼よび出だしを実現じつげんする標準ひょうじゅんAPIなどを提供ていきょうしているので、プラグインを開発かいはつする者ものもプラグイン機構きこうを開発かいはつする者ものも簡単かんたんにかつ安定あんていして利用りようできるからである。プラグインを実装じっそうする側がわでは特定とくていの名前なまえと呼よび出だし規約きやくを持もつサブルーチンを実装じっそうしてシンボルをエクスポートしておき、プラグインを利用りようするホストアプリケーション側がわでは実行じっこう時じにモジュールをロードして名前なまえの文字もじ列れつをもとにサブルーチンのアドレスを探索たんさくし、見みつかった場合ばあいはそのサブルーチンのアドレスを利用りようして呼よび出だす、というダイナミックバインディングの技術ぎじゅつが用もちいられる。

Windowsではプラグインの実現じつげんにCOM/ActiveXテクノロジーが用もちいられていることもある。注入ちゅうにゅうされるコードは単純たんじゅんなサブルーチンではなく、オブジェクト指向しこうのインターフェイスを実装じっそうしたクラスとして実現じつげんされる。.NET Frameworkではプラグイン機構きこうの実現じつげんを容易よういにするためのフレームワークとして、バージョン4.0でManaged Extensibility Framework（英語えいご版ばん）が追加ついかされた。

なお、スクリプト言語げんごの処理しょり系けいをアプリケーションに組くみ込こんでおくことで、プラグインと類似るいじの機構きこうを実現じつげんすることもできる。

セキュリティ

アプリケーションの外部がいぶからコードを読よみ込こんで実行じっこうすることで、サードパーティ製せいのプラグインを利用りようできるようにすると、コードインジェクションやコードの改竄かいざんによって、アプリケーションが不正ふせいに使用しようされるというセキュリティ上じょうの問題もんだいが発生はっせいする可能かのう性せいが大幅おおはばに高たかまる^[3]。あらゆる可能かのう性せいを考慮こうりょしなければならなくなるため、アプリケーションの動作どうさ検証けんしょうも難むずかしくなる。アプリストアにおけるプライバシーとセキュリティの品質ひんしつ維持いじの観点かんてんから、アプリケーションのパッケージ外部がいぶにあるコードを動的どうてきに読よみ込こんで実行じっこうしないようにポリシーを定さだめているプラットフォーム^[4]や、ユーザーの同意どういが得えられた場合ばあいのみアドオンや拡張かくちょう機能きのうを取得しゅとくできるように定さだめているプラットフォームもある^[5]。

実際じっさいに、Adobe Flash Playerのプラグインはセキュリティホールの温床おんしょうとなっており^[6]、iOSプラットフォーム上じょうでは最後さいごまでサポートされなかった。