为什么wait和notify必须放在synchronized中使用

Object lock = new Object();
new Thread(() -> {
    synchronized (lock) {
        try {
            System.out.println("wait 之前");
            // 调用 wait 方法
            lock.wait();
            System.out.println("wait 之后");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}).start();

Thread.sleep(100);
synchronized (lock) {
    System.out.println("执行 notify");
    // 调用 notify 方法
    lock.notify();
}

class MyBlockingQueue {
    // 用来保存数据的集合
    Queue<String> queue = new LinkedList<>();

    /**
     * 添加方法
     */
    public void put(String data) {
        // 队列加入数据
        queue.add(data); 
        // 唤醒线程继续执行（这里的线程指的是执行 take 方法的线程）
        notify(); // ③
    }

    /**
     * 获取方法（阻塞式执行）
     * 如果队列里面有数据则返回数据，如果没有数据就阻塞等待数据
     * @return
     */
    public String take() throws InterruptedException {
        // 使用 while 判断是否有数据（这里使用 while 而非 if 是为了防止虚假唤醒）
        while (queue.isEmpty()) { // ①  
            // 没有任务，先阻塞等待
            wait(); // ②
        }
        return queue.remove(); // 返回数据
    }
}

class MyBlockingQueue {
    // 用来保存任务的集合
    Queue<String> queue = new LinkedList<>();

    /**
     * 添加方法
     */
    public void put(String data) {
        synchronized (MyBlockingQueue.class) {
            // 队列加入数据
            queue.add(data);
            // 为了防止 take 方法阻塞休眠，这里需要调用唤醒方法 notify
            notify(); // ③
        }
    }

    /**
     * 获取方法（阻塞式执行）
     * 如果队列里面有数据则返回数据，如果没有数据就阻塞等待数据
     * @return
     */
    public String take() throws InterruptedException {
        synchronized (MyBlockingQueue.class) {
            // 使用 while 判断是否有数据（这里使用 while 而非 if 是为了防止虚假唤醒）
            while (queue.isEmpty()) {  // ①
                // 没有任务，先阻塞等待
                wait(); // ②
            }
        }
        return queue.remove(); // 返回数据
    }
}