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近年来，随着无线通信技术和移动设备的快速发展，移动应用日益普及，移动计算成为新兴的研究领域。由于移动环境的特点，给移动环境下的数据管理带来了新的问题和挑战，同时，人们对访问数据的时间、地点、方式等提出了更多需求。 本文研究基于语义缓存的移动数据管理技术，提出基于两级语义缓存的移动数据库系统架构，该架构将移动客户端的数据看作中心数据库的缓存，使用语义缓存技术以内存数据库的形式维护缓存数据，对上层移动应用完全透明。本文的主要工作包括: 1)提出基于两级语义缓存的移动数据库系统SemCachedSwiftDB的架构，并制定其设计目标。 2)提出基于内存数据库和Flash存储的两级存储模型，该模型可充分利用内存访问速度快和Flash存储空间大的优点，并在此基础上，提出语义缓存管理的方法。 3)研究语义缓存的查询处理算法，提出一种基于图的查询处理优化算法，该算法在同等条件下，提高了语义缓存的命中率。并通过多种并行化方式优化探测查询和剩余查询的执行以及查询结果集合并的效率。 4)研究语义缓存的替换策略，在传统算法的基础上，提出一种可充分考虑访问频率、更新频率、位置和语义匹配等因素的语义替换策略，该策略能够更好地在移动环境下提高语义缓存的性能。 5)在上述工作的基础上，实现了基于两级语义缓存的移动数据库系统SemCachedSwiftDB的原型系统。