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Las claves en los datos proporcionan el contexto para los valores. Independientemente de la estructura de los datos, siempre hay un componente clave presente. Las claves de datos en los datos y las estructuras de datos son esenciales para dar significado a los valores de los datos. Sin una clave que esté asociada directa o indirectamente con un valor, o una colección de valores en una estructura, los valores pierden sentido y dejan de ser datos. Es decir, tiene que haber al menos un componente clave vinculado a un componente de valor para que se considere un dato. Los datos se pueden representar en computadoras de varias formas, según los siguientes ejemplos:

RAMEdit
La memoria de acceso aleatorio contiene datos a los que los procesadores de la computadora tienen acceso directo.  Un procesador de computadora (CPU) solo puede manipular datos dentro de sí mismo (registro del procesador) o memoria.  Esto es a diferencia del almacenamiento de datos, donde el procesador o los procesadores deben mover datos entre el dispositivo de almacenamiento (disco, cinta ...) y la memoria.  La RAM es una matriz de uno (1) o más bloques de ubicaciones lineales contiguas que un procesador puede leer o escribir proporcionando una dirección para la operación de lectura o escritura.  La parte "aleatoria" de la RAM significa que el procesador puede operar en cualquier ubicación de la memoria en cualquier momento y en cualquier orden.  (Ver también Unidad de gestión de memoria).  En RAM, el elemento más pequeño de datos es el "Bit Binario".  Las capacidades y limitaciones de acceder a la RAM son específicas del procesador.  En general, la memoria principal o RAM se organiza como una matriz de "conjuntos de interruptores electrónicos de encendido / apagado" o ubicaciones que comienzan en la dirección 0 (hexadecimal 0).  Cada ubicación puede almacenar normalmente 8, 16, 32 o 64 bits en paralelo, según la arquitectura del procesador (CPU).  Por lo tanto, cualquier valor almacenado en un byte en la RAM tiene una ubicación coincidente expresada como un desplazamiento desde la primera ubicación de memoria en la matriz de memoria, es decir, 0 + n, donde n es el desplazamiento en la matriz de ubicaciones de memoria.
ClavesEditar
No es necesario que las claves de datos sean una dirección de hardware directa en la memoria.  Los códigos de claves indirectos, abstractos y lógicos se pueden almacenar en asociación con valores para formar una estructura de datos.  Las estructuras de datos tienen desplazamientos predeterminados (o enlaces o rutas) desde el inicio de la estructura, en los que se almacenan los valores de los datos.  Por lo tanto, la clave de datos consiste en la clave de la estructura más el desplazamiento (o enlaces o rutas) en la estructura.  Cuando dicha estructura se repite, almacenando variaciones de [los valores de los datos y las claves de datos] dentro de la misma estructura repetida, se puede considerar que el resultado se asemeja a una tabla, en la que cada elemento de la estructura repetida se considera una columna y  cada repetición de la estructura se considera una fila de la tabla.  En tal organización de datos, la clave de datos suele ser un valor en una (o una combinación de los valores en varias de) las columnas.
Estructuras de datos recurrentes organizadas
La vista tabular de estructuras de datos repetidas es solo una de las muchas posibilidades.  Las estructuras de datos repetidas se pueden organizar jerárquicamente, de modo que los nodos estén vinculados entre sí en una cascada de relaciones padre-hijo.  Los valores y las estructuras de datos potencialmente más complejas están vinculadas a los nodos.  Por tanto, la jerarquía nodal proporciona la clave para abordar las estructuras de datos asociadas con los nodos.  Esta representación se puede considerar como un árbol invertido.  P.ej.  Los sistemas de archivos del sistema operativo de las computadoras modernas son un ejemplo común;  y XML es otro.
Datos ordenados u ordenadosEditar
Los datos tienen algunas características inherentes cuando se ordenan por clave.  Todos los valores de los subconjuntos de la clave aparecen juntos.  Cuando se pasa secuencialmente a través de grupos de datos con la misma clave, o un subconjunto de los cambios de clave, esto se denomina en los círculos de procesamiento de datos como una ruptura o una ruptura de control.  En particular, facilita la agregación de valores de datos en subconjuntos de una clave.
Almacenamiento periféricoEditar
Hasta el advenimiento de las memorias de computadora no volátiles como las memorias USB, el almacenamiento de datos persistentes se lograba tradicionalmente escribiendo los datos en dispositivos de bloque externos como cintas magnéticas y unidades de disco.  Estos dispositivos normalmente buscan una ubicación en los medios magnéticos y luego leen o escriben bloques de datos de un tamaño predeterminado.  En este caso, la ubicación de búsqueda en el medio es la clave de datos y los bloques son los valores de datos.  Los primeros sistemas de archivos de datos o sistemas operativos de disco que se utilizaban para reservar bloques contiguos en la unidad de disco para archivos de datos.  En esos sistemas, los archivos podían llenarse y se quedaba sin espacio de datos antes de que todos los datos se hubieran escrito en ellos.  Por lo tanto, gran parte del espacio de datos no utilizado se reservó de manera improductiva para evitar incurrir en esa situación.  Esto se conocía como disco sin formato.  Los sistemas de archivos posteriores introdujeron particiones.  Reservaron bloques de espacio de datos en disco para particiones y utilizaron los bloques asignados de manera más económica, asignando dinámicamente bloques de una partición a un archivo según fuera necesario.  Para lograr esto, el sistema de archivos tenía que realizar un seguimiento de los bloques que los archivos de datos usaban o no usaban en un catálogo o una tabla de asignación de archivos.  Aunque esto hizo un mejor uso del espacio de datos del disco, resultó en la fragmentación de archivos en todo el disco y una sobrecarga de rendimiento concomitante debido a la latencia.  Los sistemas de archivos modernos reorganizan los archivos fragmentados de forma dinámica para optimizar los tiempos de acceso a los archivos.  Otros desarrollos en los sistemas de archivos dieron como resultado la virtualización de unidades de disco, es decir, donde una unidad lógica se puede definir como particiones de varias unidades físicas.
Datos indexadosEditar
Recuperar un pequeño subconjunto de datos de un conjunto mucho mayor implica buscar los datos secuencialmente.  Esto es antieconómico.  Los índices son una forma de copiar claves y direcciones de ubicación de estructuras de datos en archivos, tablas y conjuntos de datos, y luego organizarlos usando estructuras de árbol invertidas para reducir el tiempo necesario para recuperar un subconjunto de los datos originales.  Para hacer esto, la clave del subconjunto de datos que se recuperarán debe conocerse antes de que comience la recuperación.  Los índices más populares son el árbol B y los métodos de indexación de clave hash dinámica.  La indexación es otra sobrecarga costosa para archivar y recuperar datos.  Hay otras formas de organizar índices, p. Ej.  ordenar las claves o la corrección de cantidades (o incluso la clave y los datos juntos), y usar una búsqueda binaria en ellos.
Abstracción e indirecciónEditar
La orientación a objetos utiliza dos conceptos básicos para comprender los datos y el software: 1) La estructura de clasificación taxonómica de las clases de código de programa, que es un ejemplo de una estructura de datos jerárquica;  y 2) En tiempo de ejecución, la creación de referencias de claves de datos a estructuras de datos en memoria de objetos que se han instanciado desde una biblioteca de clases.  Solo después de la instanciación existe un objeto en ejecución de una clase especificada.  Una vez que se anula la referencia de clave de un objeto, los datos a los que hace referencia ese objeto dejan de ser datos porque la referencia de clave de datos es nula;  y por tanto el objeto también deja de existir.  Las ubicaciones de memoria donde se almacenaron los datos del objeto se denominan basura y se reclasifican como memoria no utilizada disponible para su reutilización.
Datos de la base de datos
La llegada de las bases de datos introdujo una capa adicional de abstracción para el almacenamiento de datos persistentes.  Las bases de datos utilizan metadatos y un protocolo de lenguaje de consulta estructurado entre los sistemas cliente y servidor, comunicándose a través de una red, utilizando un sistema de registro de confirmación de dos fases para garantizar la integridad de las transacciones, cuando los datos persisten.
Procesamiento de datos distribuidos en paraleloEditar
Las tecnologías modernas de persistencia de datos escalables / de alto rendimiento se basan en el procesamiento de datos distribuidos masivamente en paralelo en muchas computadoras básicas en una red de gran ancho de banda.  Un ejemplo de uno es Apache Hadoop.  En tales sistemas, los datos se distribuyen en múltiples computadoras y, por lo tanto, cualquier computadora en particular en el sistema debe estar representada en la clave de los datos, ya sea directa o indirectamente.  Esto permite la diferenciación entre dos conjuntos de datos idénticos, cada uno de los cuales se procesa en una computadora diferente.https://crwd.in/hongtaekim3