Hive排序函数源码解密：字节跳动面试官的底层三连问

Hive排序函数源码解密：字节跳动面试官的底层三连问

作为数据工程师，理解Hive排序函数的源码就像掌握汽车的发动机原理。本文通过字节跳动内部技术文档，为你揭示三大排序函数的源码级实现差异。

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一、分布式执行框架

Hive中ROW_NUMBER、RANK和DENSE_RANK的底层实现差异主要体现在相同排序键值的处理逻辑上，其核心流程可分为两个阶段：

1. 数据分区（Shuffle阶段）
   根据PARTITION BY子句，通过MapReduce的HashPartitioner将数据分发到不同Reducer。例如：

   ROW_NUMBER() OVER(PARTITION BY dept ORDER BY salary)
   

   • 相同dept的记录会被分配到同一Reducer
   • 分区键的哈希值决定数据分发目标

2. 排序阶段（Sort阶段）
   每个Reducer内部根据ORDER BY子句进行全排序：

   • 使用快速排序或归并排序算法
   • 内存不足时触发磁盘溢写（Spill to Disk）
   • 最终生成全局有序数据流

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二、源码核心实现

掌握这些底层原理，能更好地应对字节跳动等大厂的深度面试考察。实际开发中建议根据业务需求选择函数，如去重场景优先使用ROW_NUMBER，排名展示则考虑DENSE_RANK。

1. ROW_NUMBER源码（GenericUDAFRowNumber.java）

// 核心状态维护类
public static class RowNumberBuffer implements AggregationBuffer {
   
  long counter;    // 行号计数器
  Object[] params; // 存储分区键和排序键

  @Override
  public void reset() {
   
    counter = 1;   // 每个新分区重置为1
    params = null;
  }
}

// 行号生成逻辑
public Object evaluate(AggregationBuffer agg) {
   
  RowNumberBuffer rnb = (RowNumberBuffer) agg;
  long retVal = rnb.counter;
  rnb.counter++;  // 每行无条件+1
  return retVal;
}

关键点：

• 每个分区独立维护counter变量
• 无排序键值比较逻辑
• 类似工厂流水线计数器

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2. RANK源码（GenericUDAFRank.java）

// 状态管理类
public static class RankBuffer extends AbstractRankBuffer {
   
  long rank;       // 当前排名
  long count;      // 相同值计数
  
  @Override
  void reset() {
   
    super.reset();
    rank = 1;      // 初始排名
    count = 1;     // 相同值计数器
  }
}

// 排名更新逻辑
protected void updateRank(RankBuffer rb) {
   
  if (rb.currentRow != null) {
   
    int cmp = compare(rb.currentRow, rb.lastRow);  // 比较当前行与上一行
    
    if (cmp != 0) {
     // 排序键变化时
      rb.rank += rb.count;  // 跳跃更新排名
      rb.count = 1;         // 重置计数器
    } else {
   
      rb.count++;  // 相同值计数+1
    }
  }
}

精妙设计：

• 通过compare()方法判断排序键是否变化
• rank += count实现跳跃式更新
• 类似跳棋游戏的计分规则

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3. DENSE_RANK源码（GenericUDAFDenseRank.java）

// 状态管理类
public static class DenseRankBuffer extends RankBuffer {
   
  @Override
  void reset() {
   
    super.reset();
    rank = 1;  // 独立计数器
  }
}

// 排名更新逻辑
protected void updateRank(RankBuffer rb) {
   
  if (rb.currentRow != null) {
   
    int cmp = compare(rb.currentRow, rb