java 为什么wait(),notify(),notifyAll()必须在同步（Synchronized）方法/代码块中调用？

wait()
作用：该方法用来将当前线程置入休眠状态，直到接到通知或被中断为止。条件：在调用wait（）之前，线程必须要获得该对象的对象级别锁，即只能在同步方法或同步块中调用wait（）方法。进入wait（）方法后，当前线程释放锁。在从wait（）返回前，线程与其他线程竞争重新获得锁。如果调用wait（）时，没有持有适当的锁，则抛出IllegalMonitorStateException

notify()
作用：唤醒其他休眠的线程中的一个，这个线程由系统确定。在调用前，线程也必须要获得该对象的对象级别锁，的如果调用notify（）时没有持有适当的锁，也会抛出IllegalMonitorStateException

先回答问题：

（1）为什么wait()必须在同步（Synchronized）方法/代码块中调用？

答：调用wait()就是释放锁，释放锁的前提是必须要先获得锁，先获得锁才能释放锁。

（2）为什么notify(),notifyAll()必须在同步（Synchronized）方法/代码块中调用？

答：notify(),notifyAll()是将锁交给含有wait()方法的线程，让其继续执行下去，如果自身没有锁，怎么叫把锁交给其他线程呢；（本质是让处于入口队列的线程竞争锁）

下面是正文（详细解释）：

之前一直谨记老师教的wait(),notify(),notifyAll()必须要在Synchronized关键中使用，不得其解，现在研究了一下，终于明白了。

首先，要明白，每个对象都可以被认为是一个"监视器monitor"，这个监视器由三部分组成（一个独占锁，一个入口队列，一个等待队列）(ps:和AQS的state，同步队列，等待队列好相似)。注意是一个对象只能有一个独占锁，但是任意线程线程都可以拥有这个独占锁。

对于对象的非同步方法而言，任意时刻可以有任意个线程调用该方法。（即普通方法同一时刻可以有多个线程调用）

对于对象的同步方法而言，只有拥有这个对象的独占锁才能调用这个同步方法。如果这个独占锁被其他线程占用，那么另外一个调用该同步方法的线程就会处于阻塞状态，此线程进入入口队列。

若一个拥有该独占锁的线程调用该对象同步方法的wait()方法，则该线程会释放独占锁，并加入对象的等待队列；（为什么使用wait()？希望某个变量被设置之后再执行，notify()通知变量已经被设置。）

某个线程调用notify(),notifyAll()方法是将等待队列的线程转移到入口队列，然后让他们竞争锁，所以这个调用线程本身必须拥有锁。

Synchronized应用举例：生产者消费者模型

消费者线程需要等待直到生产者线程完成一次写入操作。生产者线程需要等待消费者线程完成一次读取操作。假设没有应用Synchronized关键字，当消费者线程执行wait操作的同时，生产线线程执行notify，生产者线程可能在等待队列中找不到消费者线程。导致消费者线程一直处于阻塞状态。那么这个模型就要失败了。所以必须要加Synchronized关键字。

下面这个图是线程的状态图，没有太大关系，可以不看

终于理解了这个图为什么sleep不释放锁，wait释放锁

https://blog.csdn.net/qq_42145871/article/details/81950949

https://blog.csdn.net/qbz_96/article/details/44461645