爲何wait和notify只能在synchronized中？

前言

wait和notify必須在synchronized塊中，不然會拋出IllegalMonitorStateException。

緣由

代碼示例

class BlockingQueue {
    Queue<String> buffer = new LinkedList<String>();

    public void give(String data) {
        buffer.add(data);
        notify();                   
    }

    public String take() throws InterruptedException {
        while (buffer.isEmpty())    
            wait();
        return buffer.remove();
    }
}

代碼示例的問題所在

一個消費者調用take，發現buffer.isEmpty。
在消費者調用wait以前，因爲cpu的調度，消費者線程被掛起，生產者調用give，而後notify。
而後消費者調用wait (注意，因爲錯誤的條件判斷，致使wait調用在notify以後，這是關鍵)。
若是很不幸的話，生產者產生了一條消息後就再也不生產消息了，那麼消費者就會一直掛起，沒法消費，形成死鎖。

關鍵

老是讓give/notify和take/wait爲原子操做。wait/notify是線程之間的通訊，他們存在競態，咱們必須保證在知足條件的狀況下才進行wait。換句話說，若是不加鎖的話，那麼wait被調用的時候可能wait的條件已經不知足了(如上述)。因爲錯誤的條件下進行了wait，那麼就有可能永遠不會被notify到，因此咱們須要強制wait/notify在synchronized中。