自定义UICollectionViewLayout并添加UIDynamic

大家也可以到这里查看。

UICollectionView是iOS6引入的控件，而UIDynamicAnimator是iOS7上新添加的框架。本文主要涵盖3部分：

一是简单概括UICollectionView的使用；二是自定义一个UICollectionViewLayout来实现不同的Collection布局；

三是在自定义UICollectionViewLayout的基础上添加UIDynamicAnimator。

1. 使用UICollectionView

因为UICollectionView在iOS6上就引入了，所以这里就简单的介绍下。在正式使用前，我们有必要对UICollectionView认识一下。

UICollectionView和UITableView有点类似，但又有不一样。从上图可以看出，组建一个UICollectionView不仅需要内容相关的对象，

如DataSource和Delegate，还需要布局相关的对象即UICollectionViewLayout。

Data Source：提供相关的data和view
Delegate：实现点击／插入／删除等操作时需要的方法
Layout：提供布局view（如cell，supplementary，decoration view）需要的相关数据

熟悉UITableView的，对DataSource和Delegate应该比较亲切，他们的作用和在TableView里的完全一样。而UICollectionViewLayout是一个新的类，

他的作用就是控制所有view的显示。Layout会为每个view（如果需要显示），提供一个LayoutAttribute，通过LayoutAttribute，CollectionView就

知道如何去组织了。注意LayoutAttribute除了可以提供frame信息，还可以添加伪3D的信息和UIKit的动态信息。通过抽离布局信息，这样很好的维护了

模块间的独立性，而且也方便我们对layout进行重定义。理解这个框架图有助于理解CollectionView的渲染过程以及自定义Layout。

下面我们认识下COllectionView：

上图是UICollectionViewFlowLayout的一个布局，我们以此进行介绍：

Cell：如上每一个单元格就是一个cell，和UITableViewCell一样，你可以进行自定义，添加image，label等等
Supplementary view：图中的Header和Footer就是Supplementary view，
Decoration view：图中没有显示，不过顾名思义可以理解为修饰的view，如背景之类。它和Supplemetary的区别在于，后者往往是和数据相关联的。

知道了这些，我们就可以实现一个简单的CollectionView了。

在storeboard里新建一个viewController，并在view上添加一个UICollectionView，collectionview的delegate和datasource都在SB里连接好。

为了简单，我们直接使用UICollectionViewFlowLayout:

红色和绿色的label所在处就代表header和footer，他们都是用supplementary来表示，中间的Imageview所在处代表一个cell。

代码里三者都进行了简单的继承自定义，注意给他们三者设置一个identifier，这样利于重用。

然后在代码里实现dataSource方法：

- (NSInteger)numberOfSectionsInCollectionView:(UICollectionView *)collectionView
{
    return 2;
}
- (NSInteger)collectionView:(UICollectionView *)view numberOfItemsInSection:(NSInteger)section;
{
    return 20;
}
- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    ZJCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:@"ZJCell" forIndexPath:indexPath];
    NSString *imgName = [NSString stringWithFormat:@"%d.JPG",indexPath.row];
    cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:imgName];
 
    return cell;
}
 
- (UICollectionReusableView *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView viewForSupplementaryElementOfKind:(NSString *)kind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    ZJSupplementaryView *supplementaryView = nil;
    NSString *text = nil;
    if ([kind isEqualToString:UICollectionElementKindSectionHeader])
    {
        supplementaryView = [collectionView dequeueReusableSupplementaryViewOfKind:kind withReuseIdentifier:@"CLHeader" forIndexPath:indexPath];
        text = [NSString stringWithFormat:@"Header %d",indexPath.section];
        supplementaryView.backgroundColor = [UIColor darkGrayColor];
    }
    else
    {
        supplementaryView = [collectionView dequeueReusableSupplementaryViewOfKind:kind withReuseIdentifier:@"CLFooter" forIndexPath:indexPath];;
        text = [NSString stringWithFormat:@"Footer %d",indexPath.section];
        supplementaryView.backgroundColor = [UIColor lightGrayColor];
    }
 
    supplementaryView.label.text = text;
    return supplementaryView;
}

这样一个最简单的flow式的照片显示就实现了，成品如下：

2 自定义Layout

Layout类中，有3个方法是必定会被依次调用：

prepareLayout: 准备所有view的layoutAttribute信息
collectionViewContentSize: 计算contentsize，显然这一步得在prepare之后进行
layoutAttributesForElementsInRect: 返回在可见区域的view的layoutAttribute信息

此外，还有其他方法可能会被调用：

- (UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
}
- (UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForSupplementaryViewOfKind:(NSString *)kind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
}
- (UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributesForDecorationViewOfKind:(NSString *)decorationViewKind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
}
- (BOOL)shouldInvalidateLayoutForBoundsChange:(CGRect)newBounds
{
}

比如，如果没有Decoration view，那么相应的方法就可以不实现。

接下来我们要实现一个自定义的layout。官方文档CollectionViewPGforIOS中指出了需要自定义layout的情形：

简单的说，就是现有的类（UICollectionViewLayout和UICollectionViewFlowLayout)不能满足需要的情况下需要自定义。

下面我们来实现CollectionViewPGforIOS中的自定义的例子，如图：

文档中，已经详细的阐述了每一步需要做的事情，这里就不多说了。但是因为文档中对于实现细节没有涉及，因此这里主要还是围绕之前提到的3个方法来进行说明。

这里假设你已经看过文档，并且知道自定义所需要的步骤。还需要声明的是，文档中给出的图以及下文的文字说明都是竖状排列的，但是由于疏忽，实现的时候变成了横向。希望因此不会给你造成混淆。

前提还需要做的准备：

1 定义Layout的子类

@interface ZJCustomLayout : UICollectionViewLayout
@property (nonatomic, weak) id<ZJCustomLayoutProtocol> customDataSource;
 
@end

@interfaceZJCustomLayout ()

{

NSInteger numberOfColumn;//here in this Sample Column equals the section

}

@property (nonatomic) NSDictionary *layoutInformation;//存储所有view的layoutAttribute

@property (nonatomic) CGFloat maxWidth;//用于计算contentSize

@property (nonatomic) UIEdgeInsets insets;

@end

protocol是用来获取一些数据，稍后定义。在扩展中定义一些属性，用于存储信息。

2 定义LayoutAttribute的子类

@interface ZJCollectionViewLayoutAttributes : UICollectionViewLayoutAttributes<UIDynamicItem>
@property (nonatomic) NSArray *children;
 
@end
 
@implementation ZJCollectionViewLayoutAttributes
 
- (BOOL)isEqual:(id)object
{
    ZJCollectionViewLayoutAttributes *attribute = (ZJCollectionViewLayoutAttributes *)object;
    if ([self.children isEqualToArray:attribute.children])
    {
        return [super isEqual:object];
    }
    return NO;
}
@end

ZJCollectionViewLayoutAttribute就是每一个cell的属性，children表示当前cell所拥有的子cell。而isEqual是子类必须要重载的。

我们首先看一下，cell是如何布局的：

红色3是cell的最终位置。布局的时候，先把最后一列的cell依次加上，如红色1所示。

然后排前一列即第二列，先依次加上，这时最后的绿色cell有子cell，就把第三列的绿色cell位置更新。

最后排第一列，因为第一个cell有3个子cell，所以要空两个开始排列。这时最后一个绿色cell有子cell这时就又要调整第二列以及第三列的绿色cell。

这里cell调整的思路很清晰：先依次从上到下排列，然后再根据是否有子cell进行更新。

在实际实现中，我根据这样的思路，设计了类似的算法：

从后向前布局每一列，每一列的cell依次从上向下布局；
除最后一列的cell开始布局时，先查看当前列前一行的cell是否有子cell：有的话调整自己的位置
如果当前cell的位置进行了调整，那么调整自己子cell的位置

很显然，在初始化每个cell的layoutAttribute的时候，我们需要先知道每一个cell的子cell的情况，于是我们设计一个协议：

@protocol ZJCustomLayoutProtocol <NSObject>
 
- (NSArray *)childrenAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;
@end

这个和CollectionView的dataSource，delegate一样，由viewController来提供。

接下来我们开始实现：

- (void)prepareLayout
{
 
    if (self.layoutInformation)
    {
        return;
    }
    //whole size preparation
    NSMutableDictionary *layoutInformation = [NSMutableDictionary dictionary];
    NSMutableDictionary *cellInformation = [NSMutableDictionary dictionary];
    NSIndexPath *indexPath;
    NSInteger numSections = [self.collectionView numberOfSections];
    numberOfColumn = numSections;
//初始化attribute
    for(NSInteger section = ; section < numSections; section++)
    {
        NSInteger numItems = [self.collectionView numberOfItemsInSection:section];
        for(NSInteger item = ; item < numItems; item++)
        {
            indexPath = [NSIndexPath indexPathForItem:item inSection:section];
            ZJCollectionViewLayoutAttributes *attributes = [self attributesWithChildrenAtIndexPath:indexPath];
//            attributes.zIndex = -(0 + 1);
//            attributes.transform = CGAffineTransformMakeRotation(.1);
//            attributes.transform3D = CATransform3DMakeRotation(.3, 0, 0, 1);
            [cellInformation setObject:attributes forKey:indexPath];
 
        }
    }
    //从最后向前开始逐个调整attribute
    for(NSInteger section = numSections - ; section >= ; section--)
    {
        NSInteger numItems = [self.collectionView numberOfItemsInSection:section];
        NSInteger totalHeight = ;
        for(NSInteger item = ; item < numItems; item++)
        {
            indexPath = [NSIndexPath indexPathForItem:item inSection:section];
            ZJCollectionViewLayoutAttributes *attributes = [cellInformation objectForKey:indexPath];//
            attributes.frame = [self frameForCellAtIndexPath:indexPath withHeight:totalHeight];
 
            // begin adjust the frame and its children's frame
            if (item)
            {
                NSIndexPath *previousIndex = [NSIndexPath indexPathForRow:item -  inSection:section];
                ZJCollectionViewLayoutAttributes *previousAttribute = cellInformation[previousIndex];
                CGRect rect = attributes.frame;
                CGRect previousRect = previousAttribute.frame;
                rect.origin.x = previousRect.origin.x + previousRect.size.width + CELL_ROW_SPACE;
//前一个cell是否有孩子
                if (previousAttribute.children)
                {
                    ZJCollectionViewLayoutAttributes *preLastChildAttri  = cellInformation[previousAttribute.children.lastObject];
                    CGRect preLastChildFrame = preLastChildAttri.frame;
                    rect.origin.x = preLastChildFrame.origin.x + preLastChildFrame.size.width + CELL_ROW_SPACE;
                    //                    rect.origin.x += (CELL_WIDTH + CELL_ROW_SPACE) * (previousAttribute.children.count - 1);
                }
                attributes.frame = rect;
                //调整自己的子cell
                if (attributes.children)
                {
                    NSUInteger childrenCount = attributes.children.count;
                    CGFloat baseOffset = rect.origin.x;
 
                    for (NSUInteger count = ; count < childrenCount; count ++)
                    {
                        NSIndexPath *childIndexpath = attributes.children[count];;
                        ZJCollectionViewLayoutAttributes *childAttri = cellInformation[childIndexpath];
                        CGRect childRect = childAttri.frame;
                        childRect.origin.x = baseOffset + count *(CELL_WIDTH + CELL_ROW_SPACE);
                        childAttri.frame = childRect;
                    }
                }
 
            }
//记录最大的长度（宽度）
            CGFloat currentWidth = attributes.frame.origin.x + attributes.frame.size.width;
            if (self.maxWidth < currentWidth)
            {
                self.maxWidth = currentWidth;
            }
 
            cellInformation[indexPath] = attributes;
            //            totalHeight += [self.customDataSource numRowsForClassAndChildrenAtIndexPath:indexPath];//
 
        }
 
    }
 
    [layoutInformation setObject:cellInformation forKey:@"MyCellKind"];//

通过这里获得的数据我们可以返回contentSize了。虽然高度上会有调整，但是宽度上是和section绑定的。

- (CGSize)collectionViewContentSize
{
 
    CGFloat width = self.maxWidth + CELL_ROW_SPACE;
    CGFloat height = self.collectionView.numberOfSections * (CELL_HEIGHT + CELL_SEC_SPACE) + self.insets.top + self.insets.bottom;
 
    return CGSizeMake(width, height);
 
}

接下来就要实现layoutAttributesForElementsInRect，这个通过CGRectIntersectsRect来选择是否在当前的rect里：

- (NSArray *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect
{
    NSMutableArray *myAttributes = [NSMutableArray arrayWithCapacity:self.layoutInformation.count];
    for (NSString *key  in self.layoutInformation)
    {
        NSDictionary *attributesDict = [self.layoutInformation objectForKey:key];
        for (NSIndexPath *indexPath  in attributesDict)
        {
            ZJCollectionViewLayoutAttributes *attributes = [attributesDict objectForKey:indexPath];
            if (CGRectIntersectsRect(rect, attributes.frame))
            {
                [myAttributes addObject:attributes];
            }
        }
    }
 
    return myAttributes;
 
}

然后在viewController类里实现datasource，不要忘记实现我们自定义的protocol。这样，我们就能看到所有的cell了。

接下来我们就要实现cell间的连线。连线我是作为supplementary view来处理。如果一个cell有子cell，那么就设置view，并记录点的相应位置，如图：

因此仿照cell的处理方式，定义了suppleLayoutAttribute，主要用于存储点：

@interface ZJCollectionSuppleLayoutAttributes : UICollectionViewLayoutAttributes
@property (nonatomic) NSArray *pointArray;
@end

然后继承了UICollectionReusableView用于划线：

@interface ZJClassReusableView()
@property (nonatomic) NSArray *pointArray;
@end
 
@implementation ZJClassReusableView
 
- (id)initWithFrame:(CGRect)frame
{
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        // Initialization code
        self.backgroundColor = [UIColor darkGrayColor];
    }
    return self;
}
 
// Only override drawRect: if you perform custom drawing.
// An empty implementation adversely affects performance during animation.
- (void)drawRect:(CGRect)rect
{
    [super drawRect:rect];
    // Drawing code
 
    CGRect frame = self.frame;
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextSetStrokeColorWithColor(context, [UIColor whiteColor].CGColor);
    CGContextSetLineWidth(context, );
    NSUInteger count = self.pointArray.count;
    for (NSUInteger num = ; num < count; num ++)
    {
        CGPoint point = [[self.pointArray objectAtIndex:num] CGPointValue];
        CGFloat xPosition = point.x - frame.origin.x;
 
        if (num == )
        {
            CGContextMoveToPoint(context, xPosition, );
            CGContextAddLineToPoint(context, xPosition, rect.size.height);
        }
        else
        {
            CGContextMoveToPoint(context, xPosition, frame.size.height/);
            CGContextAddLineToPoint(context, xPosition, rect.size.height);
        }
 
    }
    if (count > )
    {
        CGPoint first = [[self.pointArray objectAtIndex:] CGPointValue];
        CGPoint last = [[self.pointArray lastObject] CGPointValue];
 
        CGContextMoveToPoint(context, first.x - frame.origin.x, frame.size.height/);
        CGContextAddLineToPoint(context, last.x - frame.origin.x + , frame.size.height/);
    }
 
    CGContextStrokePath(context);
}
 
- (void)applyLayoutAttributes:(UICollectionViewLayoutAttributes *)layoutAttributes
{
    [super applyLayoutAttributes:layoutAttributes];
 
    self.pointArray = ((ZJCollectionSuppleLayoutAttributes *)layoutAttributes).pointArray;
}
@end

而在customLayout中，需要添加：

//frame for supplement view
    NSMutableDictionary *suppleDict = [NSMutableDictionary dictionary];
    for(NSInteger section = ; section < numSections; section++)
    {
        NSInteger numItems = [self.collectionView numberOfItemsInSection:section];
        for(NSInteger item = ; item < numItems; item++)
        {
            indexPath = [NSIndexPath indexPathForItem:item inSection:section];
            ZJCollectionSuppleLayoutAttributes *suppleAttri = [ZJCollectionSuppleLayoutAttributes layoutAttributesForSupplementaryViewOfKind:ZJSupplementKindDiagram withIndexPath:indexPath];
 
            ZJCollectionViewLayoutAttributes *cellAttribute = cellInformation[indexPath];
            NSArray *cellChildren = cellAttribute.children;
            if (cellChildren)
            {
                NSUInteger childrenCount = cellChildren.count;
                //calculate the frame
                CGRect cellFrame = cellAttribute.frame;
                CGRect suppleFrame = cellFrame;
                suppleFrame.origin.y = cellFrame.origin.y + cellFrame.size.height;
                suppleFrame.size.height = CELL_SEC_SPACE;
 
                NSMutableArray *mPointArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:childrenCount];
                for (NSUInteger childNum = ; childNum < childrenCount; childNum ++)
                {
                    NSIndexPath *firstIndexPath = [cellChildren objectAtIndex:childNum];
                    ZJCollectionViewLayoutAttributes *firstChildAttri = cellInformation[firstIndexPath];
                    CGRect firstChildFrame = firstChildAttri.frame;
                    CGPoint firstPoint = CGPointMake(firstChildFrame.origin.x + firstChildFrame.size.width /, firstChildFrame.origin.y + firstChildFrame.size.height /);
 
                    [mPointArray addObject:[NSValue valueWithCGPoint:firstPoint]];
 
                    if (childNum == childrenCount - )
                    {
                        suppleFrame.size.width = firstChildFrame.origin.x + firstChildFrame.size.width - suppleFrame.origin.x;
                    }
                }
                suppleAttri.frame = suppleFrame;
                suppleAttri.pointArray = mPointArray;
 
            }
            [suppleDict setObject:suppleAttri forKey:indexPath];
        }
    }

这样一个树状结构的图就完成了。

3 添加动态行为UIKitDynamic

本身这段时间在学习UIDynamicAnimator，正好学到和collectionView的部分，觉得对CollectionView不太熟悉，就先温习了一遍。

所以UIDynamicanimator其实是重点。我的主要参考资料是WWDC2013 221，以及collection-views-and-uidynamics。

主要实现了Cell的动态动画，当拖动collectionView的时候，cell会晃动。

具体的添加方法我就不详细解说了，这里主要说明下自定义的layout添加UIDynamicAnimator需要注意的地方。

- (NSArray *)layoutAttributesForElementsInRect:(CGRect)rect
{
    ....
//之前的代码后要添加
    NSArray *array = [self.dynamicAnimator itemsInRect:rect];
    [myAttributes addObjectsFromArray:array];
}

不知道为什么一定要通过这样的方式把添加到DynamicAnimator的Cell属性取出来，否则cell就会不显示。

还有就是在shouldInvalidateLayoutForBoundsChange中动态更新DynamicItem，否则动画无从启动。

4 总结

主要涉及UICollectionView的使用，简单的自定义UICollectionViewLayout，以及添加UIKitDynamic。

关于CollectionView的点击，插入，删除等操作没有涵盖。

另外，自定义Layout的时候没有考虑性能，比如cell数量大的时候，现有prepare中的方式无疑会造成程序页面变卡；

添加的动态行为没有很好的修饰，纯粹为了说明两者结合的方法。

本文使用到的图片都来自官方文档和本人demo的截图。

关于UIKitDynamic，可以参阅初窥UIKit Dynamic

最后附上代码，请大家指正。

CollectionSample