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数据模型要很好地满足上述提到的三个方面的要求目前尚很困难，在数据库系统中针对不同的使用对象和应用目的，通常采用逐步抽象的方法，在不同层次采用不同的数据模型，一般可分为概念层、逻辑层、物理层。
1.概念层
概念层是数据抽象级别的最高层，其目的是按用户的观点来对现实世界建模。概念层的数据模型称为概念数据模型，简称概念模型。概念模型独立于任何DBMS，但容易向DBMS所支持的逻辑模型转换。
常用的概念模型有实体—联系模型（Entity-Relationship Model，简称E-R模型）。
2.逻辑层
逻辑层是数据抽象的中间层，描述数据库数据整体的逻辑结构。这一层的数据抽象称为逻辑数据模型，简称数据模型。它是用户通过DBMS看到的现实世界，是基于计算机系统的观点来对数据进行建模和表示。因此，它既要考虑用户容易理解，又要考虑便于DBMS实现。不同的DBMS提供不同的逻辑数据模型
常见的数据模型有层次模型（Hierarchical Model）、网状模型（Network Model）、关系模型（Relation Model）和面向对象模型（ObjectOriented Model）。
3.物理层
物理层是数据抽象的底层，用来描述数据物理存储结构和存储方法。这一层的数据抽象称为物理数据模型，它不但由DBMS的设计决定，而且与操作系统、计算机硬件密切相关。物理数据结构一般都向用户屏蔽，用户不必了解其细节。