说到线程的底层运行原理，想必各位也应该知道我们今天不可避免的要讲到 JVM 了。其实大家明白了 Java 的运行时数据区域，也就明白了线程的底层原理，不过把这些东西明明白白写在纸面上的，网络上的文章并不多，所以今天我总结了一下，带着大家一步一步 DEBUG，来看看线程到底是怎么运行的，顺便把 IDEA 的 DEBUG 方法简单讲一下。
工具的使用应该是大部分同学都缺失的，我自己就深受其害，经常不由自主地习惯性用肉眼一行一行排 BUG（狗头）。
Java 运行时数据区域友情提示：这部分内容可能大部分同学都有一定的了解了，可以跳过直接进入下一小节哈。
Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间。
全文我们都将以 JDK 7 的运行时数据区域为例：
先简单解释下线程共享和线程私有是啥意思。
所谓线程私有，通俗来说就是每个线程都会创建一个属于自己的东西，每个线程之间的这块私有区域互不影响，独立存储。比如程序计数器就是线程私有的，每个线程都会拥有一个属于自己的程序计数器，互不干涉。
线程共享就没啥好说的，简单理解为公共场所，谁都能去，存储的数据所有线程都能访问。
OK，然后我们来逐个分析下每个区域都是用来存储什么的。当然了，这里不会做太多详细的说明，不然会使文章显得非常臃肿，在理解本文的基础上能够让大家对各个区域有基本的认知就好了。
首先来看一下线程共享的两个区域：
1）Java 堆（Java Heap）是 Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在 Java 虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
2）方法区（Method Area）与 Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
很多人习惯的把方法区称为永久代（Permanent Generation），但实际上这两者并不等价。通俗来说，方法区是一种规范，而永久代是 HotSpot 虚拟机实现这个规范的一种手段，对于其他虚拟机（比如 BEA JRockit、IBM J9 等）来说是不存在永久代的概念的。
另外，对于 HotSpot 虚拟机来说，它在 JDK 8 中完全废弃了永久代的概念，改用与 JRockit、J9 一样在本地内存中实现的元空间（Meta-space）来代替，把 JDK 7 中永久代还剩余的内容（主要是类型信息）全部移到元空间中。
再来看看线程私有的三个区域：
1）虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）其实是由一个一个的栈帧（Stack Frame）组成的，一个栈帧描述的就是一个 Java 方法执行的内存模型。也就是说每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法的返回地址等信息。
每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程，当然，出栈的顺序自然是遵守栈的后进先出原则的。
栈帧的概念在接下来的原理解析部分非常重要，各位务必搞懂哈。
2）本地方法栈（Native Method Stack）和上面我们所说的虚拟机栈作用基本一样，区别只不过是本地方法栈为虚拟机使用到的 Native 方法服务，而虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法（也就是字节码）服务。
这里解释一下 Native 方法的概念，其实不仅 Java，很多语言中都有这个概念。
"A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
就是说一个 Native 方法其实就是一个接口，但是它的具体实现是在外部由非 Java 语言写的。所以同一个 Native 方法，如果用不同的虚拟机去调用它，那么得到的结果和运行效率可能是不一样的，因为不同的虚拟机对于某个 Native 方法都有自己的实现，比如 Object 类的 hashCode 方法。
这使得 Java 程序能够超越 Java 运行时的界限，有效地扩充了 JVM。
3）程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。