Java并发疑问：wait()与notify()为何需置于synchronized块中？

嘿，这个问题绝对是Java并发入门里最容易卡壳的点之一，我来给你拆解明白～

先搞懂：为什么必须把wait()/notify()放在synchronized块里？ #

本质上是为了避免竞态条件，保证线程间状态的一致性。咱们拿你说的线程A和线程B的场景来举例：

假设线程A要等待某个条件（比如共享队列为空，需要等线程B放元素），如果没有synchronized保护，流程可能变成这样：

1. 线程A检查队列，发现是空的
2. 就在线程A准备调用wait()的瞬间，CPU切换到线程B，线程B往队列里放了元素，然后调用了notify()
3. 这时候线程A才执行wait()，但它已经错过了刚才的notify，会一直阻塞下去——这就是典型的竞态条件，因为检查条件和wait()不是原子操作。

而synchronized块的作用，就是把“检查条件 + 调用wait()”或者“修改条件 + 调用notify()”变成一个原子操作：

• 线程A必须先获取锁，才能检查条件和调用wait()，这时候线程B根本没法修改条件，直到线程A调用wait()自动释放锁
• 线程B必须先获取同一个锁，才能修改条件和调用notify()，这时候线程A要么在wait（没持有锁），要么已经执行完了，不会出现刚才的“错过通知”情况

另外还有个关键：wait()调用时会自动释放锁，notify()调用后不会立刻释放锁——只有退出synchronized块才会释放。这也要求你必须先持有锁（也就是在synchronized块里），才能调用这两个方法，不然JVM会直接抛IllegalMonitorStateException。

再看：notify()到底该怎么执行？ #

其实notify()的执行逻辑和wait()是配套的，咱们还是用生产者消费者的代码例子来说明：

// 共享队列作为锁对象
class SharedQueue {
    private final Queue<String> queue = new LinkedList<>();
    private static final int MAX_CAPACITY = 3;

    // 生产者方法
    public synchronized void addItem(String item) throws InterruptedException {
        // 用while循环检查条件，防止虚假唤醒
        while (queue.size() == MAX_CAPACITY) {
            wait(); // 释放锁，进入阻塞状态
        }
        queue.add(item);
        System.out.println("生产者放入：" + item);
        notify(); // 唤醒一个在该锁上等待的线程
    }

    // 消费者方法
    public synchronized String takeItem() throws InterruptedException {
        while (queue.isEmpty()) {
            wait();
        }
        String item = queue.poll();
        System.out.println("消费者取出：" + item);
        notify();
        return item;
    }
}

notify()的执行步骤是这样的：

1. 线程B（比如生产者）必须先获取锁对象的synchronized锁（也就是进入synchronized方法/块）
2. 修改共享状态（比如往队列里加元素），让等待的线程A（消费者）的条件不再成立
3. 调用notify()：这会唤醒一个在该锁对象上wait的线程（可能是线程A，也可能是其他等待的线程，取决于JVM调度）
4. 线程B继续执行synchronized块里的剩余代码，直到退出块，才会释放锁
5. 被唤醒的线程A不会立刻执行，它会进入锁的等待队列，等获取到锁之后，才会从wait()的位置继续执行，并且必须重新检查条件（这就是为什么要用while而不是if，防止虚假唤醒——比如可能有其他线程又把队列填满了）

简单说：notify()只是“喊一声”，告诉等待的线程“条件可能变了”，但真正能继续执行，还得等当前线程释放锁，自己重新拿到锁才行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DanielBK