1. 层次模型(Hierarchical Model)
层次模型采用树型结构表示数据与数据间的联系。在层次模型中，每个结点表示一个记录类型（实体），记录之间的联系用结点之间的连线表示，并且根结点以外的其他结点有且仅有一个双亲结点。上层和下一层类型的联系是1 ： ”联系（包括1 : 1联系）。
层次模型不能直接表示多对多的联系。若要表示多对多的联系，可采用冗余节点法或虚拟节点分解法•层次模型的优点是记录之间的联系通过指针实现，比较简单，查询效率高。层次模型的缺点是只能表示1 : n的联系，尽管有许多辅助手段实现刀m:n的联系，但较复杂不易掌握；由于层次顺序严格和复杂，插入删除操作的限制比较多，导致应用程序编制比较复杂。 1968年，美国IBM公司推出的IMS系统（信息管理系统）是典型的层次模型系统，20世纪70年代在商业上得到了广泛的应用。
2. 网状模型（Network Model）
采用网络结构表示数据与数据间联系的数据模型称为网状模型（Network Model）.在网状模型中，允许一个以上的节点无双亲，一个节点可以有多于一个的双亲。
网状模型（也称DBTG模型）是一个比层次模型更具有普遍性的数据结构，是层次模型的一个特例。网状模型可以直接地描述现实世界，因为去掉了层次模型的两个限制，允许两个节点之间有多种联系(称之为复合联系).需要说明的是，网状模型不能表示记录之间的多对多联系，需要引入联结记录来表示多对多联系。
网状模型中的每个节点表示一个记录类型(实体)，每个记录类型可以包含若干个字段(实体的属性)，节点间的连线表示记录类型之间一对多的联系。层次模型和网状模型的主要区别如下:
(1) 网状模型中子女节点与双亲节点的联系不唯一，因此需要为每个联系命名。
(2) 网状模型允许复合链，即两个节点之间有两种以上的联系.
通常，网状数据模型没有层次模型那样严格的完整性约束条件，但DBTG在模式DDL中提供了定义DBTG数据库完整性的若干概念和语句，主要有：
(1) 支持记录码的概念。码能唯一标识记录的数据项的集合。
(2) 保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多联系。
(3) 以支持双亲记录和子女记录之间的某些约束条件。例如，当插入一条选课记录
“1014, C2, 98”时，只有学生实体中存在学号为“1014”的学生记录，课程实体存在课程号
为“C2”的课程，系统才认为是合法的操作。
网状模型的主要优点是能更为直接地描述现实世界，具有良好的性能，存取效率高。其主要缺点是结构复杂。例如，当应用环境不断扩大时，数据库结构就变得很复杂，不利于最终用
户掌握。编制应用程序难度比较大。DBTG模型的DDL、DML语言复杂，记录之间的联系是
通过存取路径来实现的，因此程序员必须了解系统结构的细节，增加了编写应用程序的负担。
3. 关系模型(RelationalModel)
关系模型(Relation Model)是目前最常用的数据模型之一。关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式，在关系模型中用表格结构表达实体集以及实体集之间的联系，其最大特色是描述的一致性。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。一个关系模式相当于一个记录型，对应于程序设计语言中类型定义的概念。关系是一个实例，也是一张表，对应于程序设计语言中变量的概念。给定变量的值随时间可能发生变化，类地，当关系被更新时，关系实例的内容也随时间发生了变化。
由于关系模型比网状、层次模型更为简单灵活，因此，数据处理领域中，关系数据库的使用已相当普遍。但是，现实世界存在着许多含有更复杂数据结构的实际应用领域，例如CAD数据、图形数据和人工智能研究等，需要有一种数据模型来表达这类信息，这种数据模型就是面向对象的数据模型。
4. 面向对象数据模型（Object Oriented Model）
面向对象数据模型（Object Oriented Model）的核心概念如下：
（1）对象和对象标识（OID）。对象是现实世界中实体的模型化，与记录、元组的概念相似，但远比它们复杂，每一个对象都有一个唯一的标识，称为对象标识。对象标识不等于关系模式中的记录标识，OID是独立于值的，全系统唯一的。
（2）封装（encapsulate）。每一个对象是状态（state）和行为（behavior）的封装。对象的状态是该对象属性的集合，对象的行为是在该对象状态上操作的方法（程序代码）的集合。被封装的状态和行为在对象外部是看不见的，只能通过显式定义的消息传递来访问。
（3）对象的属性（object attribute）。对象的属性描述对象的状态、组成和特性，对象的某个属性可以是单值或值的集合。对象的一个属性值本身在该属性看来也是一个对象。
（4）类和类层次（class and class hierarchy）。
①类。所有具有相同属性和方法集的对象构成了一个对象类。任何一个对象都是某个对象类的一个实例（instance）。对象类中属性的定义域可以是任何类，包括基本类，如整型、实型和字串等；一般类，包含自身属性和方法类本身。
②类层次。所有的类组成了一个有根有向无环图，称为类层次（结构）o 一个类可以从直接/间接祖先（超类）中继承（inherit）所有的属性和方法，该类称为子类。
（5）继承〈inherit）。子类可以从其超类中继承所有属性和方法。类继承可分为单继承（即一个类只能有一个超类）和多重继承（即一个类可以有多个超类）。
面向对象数据模型比网络、层次、关系数据模型具有更加丰富的表达能力。由于面向对象模型的丰富表达能力，模型相对复杂,有关面向对象分析及设计方面的内容可参考第10章。