Javaモジュール時代の「隠されたAPI」との付き合い方〜リフレクションとモジュールのリアルな落とし穴〜

この記事の途中に、以下の記事の引用を含んでいます。
Having Fun with Java Reflection and Modules

まさかの落とし穴!? Javaモジュールと「隠されたAPI」にどう立ち向かうか
Javaモジュールの本質と、解決し損ねた「未モジュール化のAPI問題」
モジュールで隠されたAPIにアクセスするには？実践的アプローチ
1. –add-exports/–add-opensで「壁突破」
2. Ptidejでの現実的な実装例
  1. 1. 予期しない呼び出しの正体を暴く「ConcreteReceiverGuard」
  2. 2. モジュール開放指定漏れの即座な検知「OpenedModulesGuard」
リフレクションとモジュールの両立は、なぜ今も難しいのか？
実装例から読み取る「現場」の示唆–理想と現実のバランスをとるために
結語：Javaモジュールの未来と、柔軟な開発者マインド

まさかの落とし穴!? Javaモジュールと「隠されたAPI」にどう立ち向かうか

Java 9以降で導入されたモジュールシステム。
それ自体は、複雑化するJavaアプリケーションに「強めのカプセル化」と「責任の明確化」をもたらしました。

ですが現実には、多くの既存プロジェクトでは「モジュール未対応」や「内部APIへの依存」に悩まされています。
そして、そんな状況を少しでも解決しようと、開発者たちは依然としてリフレクションを駆使しています。

今回取り上げるHaving Fun with Java Reflection and Modulesは、まさにこの「Javaモジュール時代に生き残るためのリフレクション術」を実践例とともに解説する解説記事です。
新旧Java事情のギャップに悩む開発者には、きっと役だつ内容です。

Javaモジュールの本質と、解決し損ねた「未モジュール化のAPI問題」

まず著者は、Javaモジュール導入の経緯を丁寧に振り返ります。
Java 9でモジュール（JPMS）が登場し、JEP-200やJEP-201など複数のJEPによって「巨大化・不可分なJDK」や「クラスパス地獄」「依存管理」などの諸課題への対応が図られたと説明します。

“It mostly succeeded in its goals (except for version collisions, but that’s a story for another time), but also brought some compatibility problems due to the modularisation of the JDK and the strong(er) encapsulation offered by modules, checked by the Java compiler and enforced by the JVM. Indeed, while the JDK is modularised, many existing Java programs are not.”

— Having Fun with Java Reflection and Modules

要約すれば、モジュール化は一定の課題を解決する一方で、「（JDK側は整理されても）既存アプリの多くは相変わらずモジュール未対応」「内部APIへの依存によりコンパイルやランタイムで躓く」といった新たな悩みを産んだ、という現場目線の指摘です。

このことは、社内ツールや研究用途のプログラムなど、レガシー資産と最新JDKの共存を求められる多くのプロジェクトにとって極めてクリティカルな問題です。

モジュールで隠されたAPIにアクセスするには？実践的アプローチ

–add-exports/–add-opensで「壁突破」

記事では、
– --add-exports
– --add-opens
というJavaコマンドラインオプションの使いみちが解説されています。

前者は「隠されたパッケージやクラスを他のモジュールから見えるようにする」手段。
後者は「リフレクションによるprivate/protectedメンバーへのアクセス（深いリフレクション）」まで許可します。

例えば、Apache Mavenのプラグインで以下のように指定します：

xml <arg>--add-exports=jdk.compiler/com.sun.tools.javac.api=ALL-UNNAMED</arg>
これは、com.sun.tools.javac.apiパッケージ（本来は隠されているJDKのコンパイラAPI）を、どこからでも参照できるように一時的に開け放つものです。

同様に、実行時オプションで
shell --add-opens=jdk.compiler/com.sun.tools.javac.api=ALL-UNNAMED
とすることで、リフレクション（setAccessible(true)）も解放されます。

Ptidejでの現実的な実装例

著者が自作ツール「Ptidej」で使っている具体的な工夫が興味深いです。

意図しないAPIアクセスの検知と保護
必要なモジュール指定漏れ時のユーザーへの警告

これらをピュアなJavaリフレクションだけで実現しています。

1. 予期しない呼び出しの正体を暴く「ConcreteReceiverGuard」

padl.kernel.impl.CodeLevelModel.create(...)のように、「実装的にはパブリックだが、ホントは正規ルートからしか呼ばせたくない」場面。
ここで著者は呼び出し検知用のガードクラスを使っています。

ポイントは「例外スロー＋キャッチによるスタックトレース解析」で、
メソッドの呼び出し元（caller）を動的に特定。許可リストに入っていなければ警告やエラーを発生させる仕組みです。
現場レベルで「仕方なくpublicだけど本当はprivateにしたい」API設計でありがちな窮余の一策ですが、実際の運用にはかなり役立ちます。

2. モジュール開放指定漏れの即座な検知「OpenedModulesGuard」

例えばJavacの内部クラスを使いたいが、
必要な--add-opensや--add-exports指定を忘れてしまう…
そんなときリフレクションによるprivateコンストラクタへのアクセスを敢えて行い、
例外検出で「指定漏れ」をユーザーに即時通知するのがこのガードクラスです。

“The class util.lang.OpenedModulesGuard…implement exactly this solution, shown below, a bit simplified:…constructor.setAccessible(true); catch (final ClassNotFoundException | InaccessibleObjectException e) { return Optional.of(“Module ” + packageInfo.moduleName + ” does not opens ” + packageInfo.packageName + “Did you forget to add \”–add-opens=…”

— Having Fun with Java Reflection and Modules

この仕組みにより、「うっかり指定不足」が即時に例外として伝わり、ユーザーも運用メンテでも助かる、という設計上のメリットがあります。

リフレクションとモジュールの両立は、なぜ今も難しいのか？

表面的には「–add-exportsすれば済む」ようにも見えますが、
実際の開発現場では以下のような複雑な事情が交錯しています。

Javaプラットフォーム自体は「安全」や「カプセル化」を志向する
しかし過去資産や大きなOSSの多くは、内部APIや深いリフレクションを多用。「完全モジュール移行」には多大なコスト
テスト・デバッグ・プロファイリング、シリアライズ系（DB4O等）など「クロスカットな基盤ライブラリ」はprivateメンバーへのアクセス必須

著者のやり方は「結局リフレクションと例外特性をうまく使い、運用可能な“セミ強制カプセル化”を現実的にやってる」点に真価があります。
そして、この実装アプローチは大規模プロジェクトや研究開発ユースだけでなく、
多数の現場に応用できる現実感があります。

一方で、本来「公開すべきでないもの」にアクセスし続けること自体のリスクや、
JDKアップデートによる破壊的変更への脆弱性も孕んでいます。
「正しい設計」は推奨されつつ、「現場の事情」とのバランスを取る必要があるのです。

実装例から読み取る「現場」の示唆–理想と現実のバランスをとるために

今回の解説から得られる重要な示唆は次の二点です。

Javaの設計思想（安全・強カプセル化）は理想であり、現場は“現実的な妥協と対策”が必須
長期運用の中で、コードベースを「完璧なモジュール設計」に揃える余裕はなかなかありません。
そんな時、「リフレクション＋例外を駆使したガード、アクセス検知と即時フィードバック」というアプローチは有効であり、現実的。
ユーザーやチームに「必要なこと（アクセス指定や実行の前提）」を明示し、即警告できる仕組みが“運用効率”や“安全性”を高める
単なるドキュメントやREADMEだけでなく、「プログラム自体が実行時に注意喚起」できれば、
意図しないバグや運用ミスを早期に潰せます。

加えて、リフレクション利用時は
– セキュリティ（権限や脆弱性リスク）
– JDKバージョンアップ時の互換性
– エラーハンドリングの設計（開発／運用現場での使いやすさ）

こういった観点でも十分なテストやドキュメンテーションが不可欠となります。

結語：Javaモジュールの未来と、柔軟な開発者マインド

Javaモジュールシステムは、エンタープライズJavaの進化に欠かせない仕組みです。

しかし、その「純粋な理想」を守り切れるプロジェクトはごく一部。
多くの現場は既存資産との折り合いや、レガシーAPI、非公開API、サードパーティライブラリの活用に日々悩み続けています。

そんな中で、
– ガードクラス
– アクセス検知による即時警告
– リフレクションの適切な運用

など、「創意工夫による現実と理想の接点」がこそ、エンジニアリングの奥深さだと筆者は考えます。

読者のみなさんも、「理想設計と現場コードのギャップ」に直面した時、
“なぜそのAPIが隠されたのか”“なぜ特殊指定が要るのか”
を深く考え、少しでも賢く、かつ安全に“落としどころ”を探してみてください。

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