锁是一种常用的同步机制,用于保护程序状态和数据的正确访问,然而基于锁的并发程序很容易受到锁竞争的影响,导致性能下降和可伸缩性变差。此外,编写并发程序具有挑战性,开发人员很难一次编写高质量的并发代码,很多时候会遇到粗粒度的同步问题,引入不必要的锁竞争。与粗粒度锁相比,细粒度锁只对一小部分代码进行加锁,可以有效减少锁的持有时间和线程等待时间,减少锁竞争问题的影响。但是,使用细粒度锁并非一件容易的事,开发人员不仅需要对代码模式进行分析以确定使用何种细粒度锁的加锁方式,而且还需要在同一种方式的不同实现机制之间进行选择,同时开发人员可能还需要手工的对已有并发程序中使用粗粒度锁的代码进行重构,这种重构方式既费时费力,还可能会给代码引入新的错误,因此迫切需要对面向细粒度锁的重构方法进行研究。针对粗粒度锁会严重影响并发程序的可伸缩性问题以及手工重构存在的不足,本文提出一种面向细粒度锁的自动重构方法。该方法借助访问者模式分析、别名分析、负面效应分析等多种程序分析技术获取临界区代码的读写模式,然后使用下推自动机构建不同锁模式的识别方法,根据识别结果进行代码重构。与以往锁重构方法不同之处在于,本文的方法考虑了锁降级模式,使重构适用性更广。基于此方法,在Eclipse JDT框架下以插件的形式实现了自动重构工具FLock。在实验中,从重构个数、改变的代码行数、重构时间、准确性和重构后程序性能等方面对FLock进行了评估,并与已有重构工具Relocker和CLOCK进行了对比,对HSQLDB、Jenkins和Cassandra等11个大型实际应用程序的重构结果表明,FLock共重构了1757个内置监视器对象,每个程序重构平均用时17.5秒,该重构工具可以有效的实现粗粒度锁到细粒度锁的转换,与手动重构相比,有效提升细粒度锁的重构效率。