概念：
当存储介质出现损伤或由于人员误操作、操作系统本身故障所造成的数据看不见、无法读取、丢失。工程师通过特殊的手段读取却在正常状态下不可见、不可读、无法读的数据。
原理：
现实中很多人不知道删除、格式化等硬盘操作丢失的数据可以恢复，以为删除、格式化以后数据就不存在了。事实上，上述简单操作后数据仍然存在于硬盘中，懂得数据恢复原理知识的人只需几下便可将消失的数据找回来，不要觉得不可思议，在了解数据在硬盘、优盘、软盘等介质上的存储原理后，你也可以亲自做一回魔术师。
详细原理分析：
分区
硬盘存放数据的基本单位为扇区，我们可以理解为一本书的一页。当我们装机或买来一个移动硬盘，第一步便是为了方便管理--分区。无论用何种分区工具，都会在硬盘的第一个扇区标注上硬盘的分区数量、每个分区的大小，起始位置等信息，术语称为主引导记录（MBR），也有人称为分区信息表。当主引导记录因为各种原因（硬盘坏道、病毒、误操作等）被破坏后，一些或全部分区自然就会丢失不见了，根据数据信息特征，我们可以重新推算计算分区大小及位置，手工标注到分区信息表，“丢失”的分区回来了。
文件分配表
为了管理文件存储，硬盘分区完毕后，接下来的工作是格式化分区。格式化程序根据分区大小，合理的将分区划分为目录文件分配区和数据区，就像我们看得小说，前几页为章节目录，后面才是真正的内容。文件分配表内记录着每一个文件的属性、大小、在数据区的位置。我们对所有文件的操作，都是根据文件分配表来进行的。文件分配表遭到破坏以后，系统无法定位到文件，虽然每个文件的真实内容还存放在数据区，系统仍然会认为文件已经不存在。我们的数据丢失了，就像一本小说的目录被撕掉一样。要想直接去想要的章节，已经不可能了，要想得到想要的内容（恢复数据），只能凭记忆知道具体内容的大约页数，或每页（扇区）寻找你要的内容。我们的数据还可以恢复回来。
删除
我们向硬盘里存放文件时，系统首先会在文件分配表内写上文件名称、大小，并根据数据区的空闲空间在文件分配表上继续写上文件内容在数据区的起始位置。然后开始向数据区写上文件的真实内容，一个文件存放操作才算完毕。
删除操作却简单的很，当我们需要删除一个文件时，系统只是在文件分配表内在该文件前面写一个删除标志，表示该文件已被删除，他所占用的空间已被“释放”， 其他文件可以使用他占用的空间。所以，当我们删除文件又想找回他（数据恢复）时，只需用工具将删除标志去掉，数据被恢复回来了。当然，前提是没有新的文件写入，该文件所占用的空间没有被新内容覆盖。
格式化
格式化操作和删除相似，都只操作文件分配表，不过格式化是将所有文件都加上删除标志，或干脆将文件分配表清空，系统将认为硬盘分区上不存在任何内容。格式化操作并没有对数据区做任何操作，目录空了，内容还在，借助数据恢复知识和相应工具，数据仍然能够被恢复回来。
注意：格式化并不是100%能恢复，有的情况磁盘打不开，需要格式化才能打开。如果数据重要，千万别尝试格式化后再恢复，因为格式化本身就是对磁盘写入的过程，只会破坏残留的信息。
覆盖
数据恢复工程师常说：“只要数据没有被覆盖，数据就有可能恢复回来”。
因为磁盘的存储特性，当我们不需要硬盘上的数据时，数据并没有被拿走。删除时系统只是在文件上写一个删除标志，格式化和低级格式化也是在磁盘上重新覆盖写一遍以数字0为内容的数据，这就是覆盖。
一个文件被标记上删除标志后，他所占用的空间在有新文件写入时，将有可能被新文件占用覆盖写上新内容。这时删除的文件名虽然还在，但他指向数据区的空间内容已经被覆盖改变，恢复出来的将是错误异常内容。同样文件分配表内有删除标记的文件信息所占用的空间也有可能被新文件名文件信息占用覆盖，文件名也将不存在了。
当将一个分区格式化后,有拷贝上新内容,新数据只是覆盖掉分区前部分空间,去掉新内容占用的空间,该分区剩余空间数据区上无序内容仍然有可能被重新组织,将数据恢复出来。
同理，克隆、一键恢复、系统还原等造成的数据丢失，只要新数据占用空间小于破坏前空间容量，数据恢复工程师就有可能恢复你要的分区和数据。
说白了就是所谓删除格式化就是对当前文件进行标记，只要原有区域不被覆盖，数据就有可能找回。
关于防止数据丢失的3个方法：
1. 永远不要将你的文件数据保存在操作系统的同一驱动盘上
我们知道大部分文字处理器会将你创建的文件保存在“我的文档”中，然而这恰恰是最不适合保存文件的地方。对于影响操作系统的大部分电脑问题(不管是因为病毒问题还是软件故障问题)，通常唯一的解决方法就是重新格式化驱动盘或者重新安装操作系统，如果是这样的话，驱动盘上都所有东西都会数据丢失。
另外一个成本相对较低的解决方法就是在你的电脑上安装第二个硬盘，当操作系统被破坏时，第二个硬盘驱动器不会受到任何影响，如果你还需要购买一台新电脑时，这个硬盘还可以被安装在新电脑上，而且这种硬盘安装非常简便。
如果你对安装第二个驱动盘的方法不很认可，另一个很好的选择就是购买一个外接式硬盘，外接式硬盘操作更加简便，可以在任何时候用于任何电脑，而只需要将它插入USB端口或者firewire端口。
2. 定期备份你的文件数据，不管它们被存储在什么位置
将你的文件全部保存在操作系统是不够的，应该将文件保存在不同的位置，并且你需要创建文件的定期备份，这样我们就能保障文件的安全性，不管你的备份是否会失败：光盘可能被损坏，硬盘可能遭破坏，软盘被清除等原因。如果你想要确保能够随时取出文件，那么可以考虑进行二次备份，如果数据非常重要的话，你甚至可以考虑在防火层保存重要的文件。
3. 提防用户错误
虽然我们不愿意承认，但是很多时候是因为我们自己的问题而导致数据丢失。可以考虑利用文字处理器中的保障措施，例如版本特征功能和跟踪变化。用户数据丢失的最常见的情况就是当他们在编辑文件的时候，意外地删除掉某些部分，那么在文件保存后，被删除的部分就丢失了，除非你启用了保存文件变化的功能。
如果你觉得那些功能很麻烦，那么我建议你在开始编辑文件之前将文件另存为不同名称的文件，这个办法不像其他办法一样组织化，不过这确实是一个好办法，也能够解决数据丢失的问题。
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注意软件能力有限，若恢复失败，请考虑找专业人员进行详细检测。