如何实现多线程编程中的wait和notify函数

在多线程编程中，wait和notify函数是Java中常用的一些线程间通信机制。在并发多线程操作共享数据的时候，某个线程可能会需要等待另一个线程的某个操作完成才能进行下一步操作，此时我们可以使用wait和notify函数来实现线程间的同步。

wait函数是Object中的方法，调用wait方法的线程会释放它所持有的锁，进入等待状态，直到其他线程调用该对象的notify或notifyAll方法唤醒它。

notify函数也是Object中的方法，它用于唤醒一个因调用wait方法而进入等待状态的线程。如果有多个线程在等待了，那么notify只会唤醒其中一个线程，不能确保唤醒的是哪一个。

notifyAll函数也是Object中的方法，在等待该对象的所有线程都可以被唤醒。如果有多个线程在等待了，notifyAll方法会唤醒所有等待在该对象的线程。此时，被唤醒的线程会执行wait后面的语句，如果当前线程不持有该对象的锁，就会抛出IllegalMonitorStateException异常。

以下是一个简单的wait和notify的例子：

public class Test{
  public static void main(String[] args) {
    final Object lock = new Object();
    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        synchronized(lock){
          System.out.print("Thread1 starts.
");
          try {
            lock.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
          System.out.print("Thread1 ends.
");
        }
      }
    }).start();

    new Thread(new Runnable(){
      public void run(){
        synchronized(lock){
          System.out.print("Thread2 starts.
");
          lock.notify();
          System.out.print("Thread2 ends.
");
        }
      }
    }).start();
  }
}

这个例子中创建了两个线程，Thread1和Thread2。Thread1进入锁的等待状态，Thread2调用了notify方法唤醒了Thread1。Thread1接下来执行lock.wait()之后的代码。

在使用wait和notify函数时，需要注意以下几点：

1. wait和notify函数只能在同步代码块或同步方法中调用，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。

2. wait函数执行后，线程就会释放自己持有的锁，因为等待状态的线程不会去判断条件变量是否满足，所以需要一个其他线程去修改条件变量并调用notify函数来唤醒等待的线程。

3. notify只能唤醒一个线程，如果有多个线程在等待了，那么notify只会唤醒其中一个线程，不能确保唤醒的是哪一个。推荐使用notifyAll函数，能够更好的处理多个线程的情况。

综上所述，wait和notify函数是Java中常用的一些线程间通信机制，在多线程编程中有很重要的作用。读者可以参考上述代码实现自己的wait和notify函数。