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相比于 UITableView 单纯的对表格进行上下拖动，UICollectionView 的特色之一便是它的布局——UICollectionViewLayout。通过它，只要拥有丰富的想象力和简单的数学基础，我们不仅可以做出最简单的网格排列，还能搭建出各种天马行空的创意布局。
UICollectionViewLayout 只是一个基类，无法直接使用。我们只能通过 UICollectionViewFlowLayout 或自定义 UICollectionViewLayout 子类来实现布局。
UICollectionViewFlowLayout
UICollectionViewFlowLayout （流水布局）是苹果为我们封装好了的一套布局方案，我们最常用的网格和线式布局都是由它来实现。
查看 UICollectionViewFlowLayout 头文件，可以看到主要分为两类：各类属性和代理方法。
如果对单一的 UICollectionView 内容视图没有特殊要求，可以通过调节属性进行统一的设置：
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@property (nonatomic) CGFloat minimumLineSpacing; // 垂直滚动时的行间距，水平滚动时为列间距 @property (nonatomic) CGFloat minimumInteritemSpacing; // 垂直滚动时的列间距，水平滚动时为行间距 @property (nonatomic) CGSize itemSize; // cell 的尺寸 @property (nonatomic) UICollectionViewScrollDirection scrollDirection; // 滚动方向，默认为垂直滚动 @property (nonatomic) CGSize headerReferenceSize; // 头视图的尺寸。如果是垂直方向滑动，则只有高起作用；如果是水平方向滑动，则只有宽起作用 @property (nonatomic) CGSize footerReferenceSize; // 尾部视图的尺寸。如果是垂直方向滑动，则只有高起作用；如果是水平方向滑动，则只有宽起作用 @property (nonatomic) UIEdgeInsets sectionInset; // 每个 section 的边缘间距 @property (nonatomic) BOOL sectionHeadersPinToVisibleBounds; // 头视图是否固定在屏幕边缘 @property (nonatomic) BOOL sectionFootersPinToVisibleBounds; // 尾视图是否固定在屏幕边缘 |
如果需要进行一些针对性设置，可以遵守 UICollectionViewDelegateFlowLayout 协议使用代理方法：
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// 设置每个 cell 尺寸 - (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout sizeForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; // 设置每个 section 的边缘间距 - (UIEdgeInsets)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout insetForSectionAtIndex:(NSInteger)section; // 设置行间距 - (CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout minimumLineSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section; // 设置列间距 - (CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout minimumInteritemSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section; // 设置 section 头视图尺寸 - (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout referenceSizeForHeaderInSection:(NSInteger)section; // 设置 section 尾视图尺寸 - (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout*)collectionViewLayout referenceSizeForFooterInSection:(NSInteger)section; |
比如通过如下设置，可以得到一个类似相册模式单行水平滚动的布局(此处省略了数据源方法的实现）：
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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; UICollectionViewFlowLayout *layout = [UICollectionViewFlowLayout new]; UICollectionView *collectionView = [[UICollectionView alloc] initWithFrame:self.view.bounds collectionViewLayout:layout]; collectionView.backgroundColor = [UIColor groupTableViewBackgroundColor]; // 设置数据源代理对象 collectionView.dataSource = self; // 注册 cell [collectionView registerClass:[UICollectionViewCell class] forCellWithReuseIdentifier:ID]; [self.view addSubview:collectionView]; // 水平方向滚动 layout.scrollDirection = UICollectionViewScrollDirectionHorizontal; layout.minimumLineSpacing = 50; // cell 尺寸 layout.itemSize = CGSizeMake(200, 200); // 垂直方向边缘间距 CGFloat insetV = 0.5 * (self.view.frame.size.height - layout.itemSize.height); // 水平方向边缘间距 CGFloat insetH = 0.5 * (collectionView.frame.size.width - layout.itemSize.width); layout.sectionInset = UIEdgeInsetsMake(insetV, insetH, insetV, insetH); } |
布局效果：
自定义布局
显然 UICollectionViewFlowLayout 是无法实现我们许多要求的，这时只好自己动手丰衣足食了。
UICollectionViewLayoutAttributes
UICollectionViewLayout 实际上是通过 UICollectionViewLayoutAttributes 类来实现布局的，每一个 UICollectionView 内容视图都对应一个 UICollectionViewLayoutAttributes 对象。可以说自定义布局的绝大部分精力都用在设置 UICollectionViewLayoutAttributes 上。
它提供了三个类方法创建相应的 UICollectionViewLayoutAttributes 对象：
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+ (instancetype)layoutAttributesForCellWithIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; + (instancetype)layoutAttributesForSupplementaryViewOfKind:(NSString *)elementKind withIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; + (instancetype)layoutAttributesForDecorationViewOfKind:(NSString *)decorationViewKind withIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; |
属性列表：
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@property (nonatomic) CGRect frame; @property (nonatomic) CGPoint center; @property (nonatomic) CGSize size; @property (nonatomic) CATransform3D transform3D; @property (nonatomic) CGRect bounds; @property (nonatomic) CGAffineTransform transform; @property (nonatomic) CGFloat alpha; @property (nonatomic) NSInteger zIndex; // z 轴(垂直于屏幕的轴)优先级，默认为0，越大优先级越高 @property (nonatomic, getter=isHidden) BOOL hidden; // 是否隐藏；从优化性能考虑，隐藏的对象不会被创建 @property (nonatomic, strong) NSIndexPath *indexPath; |
实现方法
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调用 prepareLayout 方法；
prepareLayout 方法是专门用来准备布局的，在布局之前，它会调用一次，之后只有在调用 shouldInvalidateLayoutForBoundsChange: 方法并返回YES、调用 invalidateLayout 方法和 UICollectionView 刷新的时候才会重新调用。因此，我们通常在这个方法中进行一些一次性的设置和计算，如 cell 中固定的布局属性等，以提高性能。
12345- (void)prepareLayout{[super prepareLayout];/** 一次性设置 */} -
分别通过以下三个方法获得并设置不同 UICollectionView 内容视图的 UICollectionViewLayoutAttributes；
1234- (nullable UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;- (nullable UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForSupplementaryViewOfKind:(NSString *)elementKind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;- (nullable UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForDecorationViewOfKind:(NSString*)elementKind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; -
调用 layoutAttributesForElementsInRect: 方法；
123456789/*** 指定 rect 内需要显示的 UICollectionView 视图** @param rect 指定区域** @return 由 rect 内所有 UICollectionView 视图对应 UICollectionViewLayoutAttributes 对象组成的数组*/- (nullable NSArray<__kindof UICollectionViewLayoutAttributes *> *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect;一般在这个方法中返回上一步中所有设置好的 UICollectionViewLayoutAttributes 组成的数组。注意此方法会多次调用，除非需要动态改变布局属性，否则最好将添加数组的代码放到 prepareLayout 方法中，以免重复执行消耗性能。
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调用 collectionViewContentSize 方法设置 contentView 尺寸；
如果不设置，则默认为 collectionView 的视图尺寸。同样的，由于此方法会多次调用，最好在 prepareLayout 方法中进行尺寸计算。
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如果需要动态控制 UICollectionViewLayoutAttributes，调用 shouldInvalidateLayoutForBoundsChange: 方法并返回YES。
综合实例
自定义 UICollectionViewFlowLayout
流水布局的核心概念在于 cell 依据布局顺序排列，也就是说，如果我们需要的布局模式是顺序排列的，那么就可以通过自定义 UICollectionViewFlowLayout 子类的方式忽略一些繁琐的设置，达到省时省力的效果。
比如说上面的例子，想要更进一步达到如下滚动放大的相册布局：
我们要做的其实就是实时监控并设置进入屏幕区域 cell 的缩放比例。新建一个继承 UICollectionViewFlowLayout 的类后，只需要进行两部设置：
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调用 shouldInvalidateLayoutForBoundsChange: 方法并返回YES以动态设置布局属性；
1234- (BOOL)shouldInvalidateLayoutForBoundsChange:(CGRect)newBounds{return YES;} -
在 layoutAttributesForElementsInRect: 方法中设置实时缩放比例；
12345678910111213141516171819202122// 最大缩放比例static CGFloat const kScale = 1.3;- (NSArray<UICollectionViewLayoutAttributes *> *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect{// 取出默认的 UICollectionViewLayoutAttributes 数组NSArray *array = [super layoutAttributesForElementsInRect:rect];// 计算当前屏幕的中点XCGFloat centerX = self.collectionView.contentOffset.x + 0.5 * self.collectionView.frame.size.width;// 遍历数组for (UICollectionViewLayoutAttributes *attributes in array) {// 屏幕对应的 contentView 区域CGRect collctionViewRect;collctionViewRect.size = self.collectionView.frame.size;collctionViewRect.origin = self.collectionView.contentOffset;// 判断 cell 与屏幕区域是否相交,避免计算超出屏幕外的部分，提高性能if (!CGRectIntersectsRect(collctionViewRect, attributes.frame)) continue;// 计算比例CGFloat scale = 1 + (kScale - 1) * (1 - ABS(attributes.center.x - centerX) / (0.5 * self.collectionView.frame.size.width));attributes.transform = CGAffineTransformMakeScale(scale, scale);}return array;}
将这个自定义类替换上面例子代码中的 UICollectionViewFlowLayout 类，就能实现期望效果。
瀑布流布局
瀑布流布局显然不是顺序排列，因此只能完全自定义。
先看外部接口，除开基本的各类间距外，瀑布流的基本形式要求提供列数和每个 cell 的宽高比，这里可以用设置数据源代理的方式进行设置：
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// // TimWaterfallLayout.h #import <UIKit/UIKit.h> @class TimWaterfallLayout; @protocol TimWaterfallLayoutDataSource <NSObject> @required - (CGFloat) waterfallLayout:(TimWaterfallLayout *)waterfallLayout cellAspectRatioAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath; @end @interface TimWaterfallLayout : UICollectionViewLayout @property(assign, nonatomic)int columnCount; // 列数 @property(assign, nonatomic)CGFloat columnMargin; // 每一列间的间距 @property(assign, nonatomic)CGFloat rowMargin; // 每一行间的间距 @property(assign, nonatomic) UIEdgeInsets sectionInset; // 边界间距 @property(weak, nonatomic)id<TimWaterfallLayoutDataSource> delegate; // 提供一个类方法方便初始化 + (instancetype)waterfallLayoutWithColumnCount:(int)columnCount columnMargin:(CGFloat)columnMargin rowMargin:(CGFloat)rowMargin sectionInset:(UIEdgeInsets)sectionInset; @end |
布局实现思路：由于是静态布局，无需调用 shouldInvalidateLayoutForBoundsChange: 方法，只用考虑每个 cell 的摆放位置(itemSize 属性和 center 属性)及布局完成后的 contentViewSize。
鉴于瀑布流的原则是讲新添加的 cell 放到底部 Y 值最小的列下面，我们可以用一个数组或字典实时记录每一列的底部 Y 值，辅助 cell 属性及 contentViewSize 的计算：
声明数组：
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@property(strong, nonatomic) NSMutableArray *columnBottomYArray; |
初始化：
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- (NSMutableArray *)columnBottomYArray{ if (!_columnBottomYArray) { _columnBottomYArray = [NSMutableArray array]; for (int i = 0; i < self.columnCount; i++) { CGFloat bottomY = self.sectionInset.top; [_columnBottomYArray addObject:@(bottomY)]; } } return _columnBottomYArray; } |
接下来我们按照自定义布局步骤的思路一步步实现(这里不对代码按步骤进行割裂呈现，我认为完整版的可读性应该更流畅)：
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调用 prepareLayout 方法；
思考一下有哪些无需多次设置的固定属性：
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每个 cell 的宽度；
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layoutAttributesForElementsInRect: 方法所需的数组；
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contentViewSize。
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在 layoutAttributesForItemAtIndexPath: 方法中完成对 cell 的属性设置；
- 通过数据源方法获得的宽高比计算出 cell 高度；
- 通过 columnBottomYArray 计算出 cell 应该添加到的位置（中心点）；
- 更新 columnBottomYArray。
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分别调用 layoutAttributesForElementsInRect: 方法和 collectionViewContentSize 方法返回已在 prepareLayout 方法中计算好的属性。
下面是完整代码：
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// TimWaterfallLayout.m // #import "TimWaterfallLayout.h" @interface TimWaterfallLayout () @property(strong, nonatomic) NSMutableArray *columnBottomYArray; @property(assign, nonatomic) CGFloat cellW; @property(strong, nonatomic) NSMutableArray *layoutAttributesArray; @property(assign, nonatomic) CGSize contentSize; @end @implementation TimWaterfallLayout + (instancetype)waterfallLayoutWithColumnCount:(int)columnCount columnMargin:(CGFloat)columnMargin rowMargin:(CGFloat)rowMargin sectionInset:(UIEdgeInsets)sectionInset{ TimWaterfallLayout *waterfallLayout = [self new]; waterfallLayout.columnCount = columnCount; waterfallLayout.columnMargin = columnMargin; waterfallLayout.rowMargin = rowMargin; waterfallLayout.sectionInset = sectionInset; return waterfallLayout; } - (NSMutableArray *)columnBottomYArray{ if (!_columnBottomYArray) { _columnBottomYArray = [NSMutableArray array]; for (int i = 0; i < self.columnCount; i++) { CGFloat bottomY = self.sectionInset.top; [_columnBottomYArray addObject:@(bottomY)]; } } return _columnBottomYArray; } - (NSMutableArray *)layoutAttributesArray{ if (!_layoutAttributesArray) { _layoutAttributesArray = [NSMutableArray array]; } return _layoutAttributesArray; } - (void)prepareLayout{ [super prepareLayout]; // 每个 cell 的宽度 self.cellW = (self.collectionView.frame.size.width - (2 + self.columnCount - 1) * self.columnMargin) / self.columnCount; // 获得所有 item 的布局属性 NSInteger count = [self.collectionView numberOfItemsInSection:0]; for (int i = 0; i < count; i++) { [self.layoutAttributesArray addObject:[self layoutAttributesForItemAtIndexPath:[NSIndexPath indexPathForItem:i inSection:0]]]; } // 布局完成后获得整个所有 cell 最底部 Y 值 CGFloat currentMaxY = -MAXFLOAT; for (int i = 0; i < self.columnCount; i++) { if ([self.columnBottomYArray[i] doubleValue] > currentMaxY) { currentMaxY = [self.columnBottomYArray[i] doubleValue]; } } // 计算 collectionViewContentSize self.contentSize = CGSizeMake(self.collectionView.frame.size.width, currentMaxY + self.sectionInset.bottom); // 清空 columnBottomYArray，用以滚动后重新布局时继续使用 self.columnBottomYArray = nil; } - (UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{ UICollectionViewLayoutAttributes *attributes = [UICollectionViewLayoutAttributes layoutAttributesForCellWithIndexPath:indexPath]; // 利用数据源方法返回宽高比 CGFloat aspectRatio = 0; if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(waterfallLayout:cellAspectRatioAtIndexPath:)]) { aspectRatio = [self.delegate waterfallLayout:self cellAspectRatioAtIndexPath:indexPath]; } // cell 高度 CGFloat cellH = self.cellW / aspectRatio; attributes.size = CGSizeMake(self.cellW, cellH); // 遍历 columnBottomYArray 获得当前底部最小的 Y 值和列号 int minYColumn = 0; CGFloat currentMinY = MAXFLOAT; for (int i = 0; i < self.columnCount; i++) { if ([self.columnBottomYArray[i] doubleValue] < currentMinY) { currentMinY = [self.columnBottomYArray[i] doubleValue]; minYColumn = i; } } // 根据获得数据计算 cell 中心点 CGFloat cellCenterX = self.sectionInset.left + 0.5 * self.cellW + (minYColumn % self.columnCount) * (self.cellW + self.columnMargin); CGFloat cellCenterY = currentMinY + self.rowMargin + 0.5 * cellH; attributes.center = CGPointMake(cellCenterX, cellCenterY); // 更新 columnBottomYArray CGFloat newMinY = currentMinY + self.rowMargin + cellH; self.columnBottomYArray[minYColumn] = [NSNumber numberWithDouble:newMinY]; return attributes; } - (NSArray<UICollectionViewLayoutAttributes *> *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect{ return self.layoutAttributesArray; } - (CGSize)collectionViewContentSize{ return self.contentSize; } @end |
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