在信息技术领域，数据的存储和管理是核心任务之一。传统上，文件系统用于组织和更新计算机设备上的文件。然而，随着技术的发展，数据库管理系统（DBMS）应运而生，以解决文件系统在数据存储和检索方面的不足。本文将详细介绍文件系统的局限性，以及DBMS如何提供更高效、安全的数据管理解决方案。
文件系统是一种软件应用，它负责在计算机设备上组织和更新文件。在文件系统中，数据以文件块的形式存储和检索。文件系统遵循层次结构的方法来存储数据，并且存储有关数据的数据，即元数据。元数据包括文件名、文件长度、文件位置等信息。文件系统为文件分配不同大小的内存块，有时文件大小与所需空间相比过大，导致出现未使用的内存块，称为松弛空间。文件系统通过定期更新元数据和文件目录来维护数据/文件的更改。文件系统提供多种处理未经授权的数据访问的方式，包括存储在元数据中的密码或以权限位和访问控制列表形式的权限。
尽管文件系统在数据存储方面发挥了作用，但它存在一些显著的缺点，包括数据冗余、数据访问困难、数据隔离问题、完整性问题、原子性和安全问题。这些缺点限制了文件系统在现代数据管理中的应用。
在不同文件中重复数据。
每次执行新任务都需要新程序。
多个文件和文件格式使得数据隔离变得困难。
管理和更新新约束变得困难。
操作中途失败可能导致只有部分更新的不一致状态。
难以限制用户对所有数据的访问。
数据库是用于高效、优化地搜索、插入和删除数据的数据集合。数据库管理系统是一种管理数据库的软件应用。DBMS的例子包括Oracle SQL、MySQL和MongoDB，它们提供了创建、修改和删除数据库的平台，并帮助存储和检索数据。引入DBMS的主要目的是克服文件系统的失败。
数据抽象是隐藏用户不必要或不相关的数据。它提供了一个独特的视角，并有助于实现数据独立性，从而增强数据安全性。抽象的三个层次包括物理层（最低层次）、逻辑层（概念层次）和视图层（最高层次）。
模式是数据库的逻辑结构，而实例是数据库在特定时间点的实际内容。