iOS 用UICollectionView实现各种神奇效果

前言

iOS里的UI控件其实没有几个，界面基本就是围绕那么几个控件灵活展开，最难的应属UICollectionView了，因为它的可定制化程度最高，最灵活，值得我们去研究一番

目录

  • ** UICollectionView的基本使用**
  • ** 自定义布局整体思路**
  • 实现瀑布流
  • ** 每页多个Cell的水平滚动布局**
  • 实现CoverFlow效果
  • 轮转卡片
  • 模仿今日头条实现Cell重排
  • iOS9用系统属性实现Cell重排
  • iOS10后UICollectionView的优化与预加载

1.UICollectionView的基本使用

  • 创建UICollectionFlowLayout对象
  • 根据flowlayout创建UICollectionView的对象
  • 注册cell或头尾部视图
  • 遵守协议
创建UICollectionFlowLayout对象

  • itemSize cell的大小

  • scrollDirection 滚动方向

  • minimumInteritemSpacing 与滚动方向相反的两个item之间最小距离，默认为10，它会根据你设定的这个值加上item的大小，来查看能一行最多能放多少个item，再把确定的item铺满总行，左右不留间隙，每个item之间的距离可能会比这个值大

  • minimumLineSpacing 滚动方向上item的间距，如果你的是水平滚动，留心水平间距别误设为minimumInteritemSpacing，笔者就上过这样的当，默认为10，在有规律的item之间严格按照设定的距离来，但是在无规律的item之间，就是每行item的最小距离，如下图绿色箭头所示

    minimumLineSpacing
    minimumLineSpacing

  • sectionInset 每组的内切距，默认都为0，item会根据它来铺满总行，如下图所示

    sectionInset
    sectionInset

  • headerReferenceSize footerReferenceSize 每组的头部视图和尾部视图的大小

  • sectionHeadersPinToVisibleBounds sectionHeadersPinToVisibleBounds iOS 9.0 以后新特性，滚动时，每组的头部视图或尾部视图是否固定在头部或者尾部

  • 如果你的layout对象属性不是固定的，你需要实现UICollectionViewDelegateFlowLayout协议里相应属性的数据源方法

    let layout = UICollectionViewFlowLayout()
    let margin: CGFloat = 8
    let itemW = (view.bounds.width - margin * 4) / 3
    let itemH = itemW
    // 每个item的大小
    layout.itemSize = CGSize(width: itemW, height: itemH)
    // 最小行间距
    layout.minimumLineSpacing = margin
    // 最小item之间的距离
    layout.minimumInteritemSpacing = margin
    // 每组item的边缘切距
    layout.sectionInset = UIEdgeInsetsMake(0, margin, 0, margin) 
    // 滚动方向
    layout.scrollDirection = .vertical  
    // 创建collection
    let collectionView = UICollectionView(frame: view.bounds, collectionViewLayout: layout)
    // 遵守协议    
    collectionView.delegate = self
    collectionView.dataSource = sel
注册cell和头尾部视图
  • 使用registerClass:forCellWithReuseIdentifier: 或者registerNib:forCellWithReuseIdentifier: 注册cell
  • 使用 registerClass:forSupplementaryViewOfKind:withReuseIdentifier:或者 registerNib:forSupplementaryViewOfKind:withReuseIdentifier: 注册头尾部视图，kind类型有 UICollectionElementKindSectionHeader和 UICollectionElementKindSectionFooter
  • 自定义头尾部视图必须继承UICollectionReusableView,其实UICollectionViewCell也是继承自它
    // 注册cell
    collectionView.register(BaseCollectionViewCell.self, forCellWithReuseIdentifier: baseCellID)
    
    // 注册头尾部视图，它们必须继承自UICollectionReuseView
    collectionView.register(UINib(nibName: "BaseHeaderAndFooterCollectionReusableView", bundle: nil), forSupplementaryViewOfKind: UICollectionElementKindSectionHeader, withReuseIdentifier: baseReuseHeaderID)
    collectionView.register(UINib(nibName: "BaseHeaderAndFooterCollectionReusableView", bundle: nil), forSupplementaryViewOfKind: UICollectionElementKindSectionFooter, withReuseIdentifier: baseReuseFooterID)
遵循数据源协议
  • numberOfSections(in:)方法里 返回组数
  • collectionView(_:numberOfItemsInSection) 返回每组个数
  • collectionView(_:cellForItemAt:) 和collectionView(_:viewForSupplementaryElementOfKind:at:) 编辑你的cell和头尾部视图
   func numberOfSections(in collectionView: UICollectionView) -> Int {
       return 3
   }
   
   func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, numberOfItemsInSection section: Int) -> Int {
       return 10 + section * 3
   }
   
   func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, cellForItemAt indexPath: IndexPath) -> UICollectionViewCell {
       let cell = collectionView.dequeueReusableCell(withReuseIdentifier: baseCellID, for: indexPath) as! BaseCollectionViewCell
       cell.cellIndex = indexPath.item
       return cell
   }
   
   // 头尾部的数据源协议
   func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, viewForSupplementaryElementOfKind kind: String, at indexPath: IndexPath) -> UICollectionReusableView {
       if kind == UICollectionElementKindSectionHeader {
           let header = collectionView.dequeueReusableSupplementaryView(ofKind: UICollectionElementKindSectionHeader, withReuseIdentifier: baseReuseHeaderID, for: indexPath) as! BaseHeaderAndFooterCollectionReusableView
           header.backgroundColor = .purple
           header.textLabel.text = "第 \(indexPath.section) 组的头部"
           return header
       }
       let footer = collectionView.dequeueReusableSupplementaryView(ofKind: UICollectionElementKindSectionFooter, withReuseIdentifier: baseReuseFooterID, for: indexPath) as! BaseHeaderAndFooterCollectionReusableView
       footer.textLabel.text = "第 \(indexPath.section) 组的尾部"
       footer.backgroundColor = .lightGray
       return footer
   }

最后效果：


基本使用.png

2.自定义布局整体思路

  • 让类继承UICollectionViewLayout或者UICollectionViewFlowLayout

  • 在prepare()方法里准备你需要布局的信息，这个方法会在第一次布局和reloadData()以及invalidateLayout()时会调用，对于那些不会随视图滚动而改变的布局的对象，都应该在这里计算好，进行缓存

  • 在collectionViewContentSize里返回collectionView的contentSize

  • 如果布局随着范围改变而实时改变，在shouldInvalidateLayout(forBoundsChange:)函数里返回true

  • layoutAttributesForElements(in:)里返回布局数组，如果你的布局对象都已经缓存好了，也应该只返回跟layAttributes.frame跟Rect相交的这个区间内的对象数组，如下图所示

    返回屏幕范围内的对象.png

    对于那些随滚动而改变的item,应该在这里进行重新计算， 记住，千万不要在这方法里调用 UICollectionView的visibleCells方法，因为这个范围内所有的cell还没确定；

  • 如果想调整滚动的位置，例如让距离中心最近的cell居中，在targetContentOffset(forProposedContentOffset:withScrollingVelocity:)方法里进行调整

  • 什么情况下需要自定义UICollectionAttributes对象，首先问UICollectionViewcell为什么不跟UITableViewCell一样，直接就把布局搞定，非要多出一个UICollectionViewLayout对象，因为它更复杂灵活，自定义程度高，那UICollectionViewcell是怎么获取布局对象 的， 通过 apply(_:)这个方法来获取布局UICollectionAttributes对象，再根据它来布局，但UICollectionAttributes的属性不多，例如我们想要一个锚点、一种颜色等它都是没有的，如果你需要用到这些额外属性传递给cell布局，就需要自定义布局对象；

  • 怎么自定义UICollectionAttributes布局对象，首先在类里面添加你自定义的属性，由于布局时会拷贝对象，需要遵守NSCoping协议，实现copy(with:)方法，UICollectionReusableView(Cell也是它的子类)需要实现apply(_:)方法，在iOS7之后，它会判断你的布局对象是否改变，来决定是否调用apply(_:)方法，如果你的自定义UICollectionAttributes里只有自定义的属性改变，而其它属性没有改变，它会视为你这个对象没有改变，你需要重写 isEqual方法，来判断对象是否改变

  • 对于layoutAttributesForItem(at:)方法，它是不会主动调用的，只是让我们在布局方法prepare() 和layoutAttributesForElements(in:)里主动调用它来获得layoutAttributes对象，但我们一般通过UICollectionViewLayoutAttributes(forCellWith:)方法自己创建

3.实现瀑布流

瀑布流是每个item宽度相同，高度不同的一种的布局, 自定义一个继承UICollectionViewFlowLayout的类，效果图如下

瀑布流.png

定义基本属性

    var cols = 4 // 列数   
    /// 布局frame数组
    fileprivate lazy var layoutAttributeArray: [UICollectionViewLayoutAttributes] = []   
    /// 每列的高度的数组
    fileprivate lazy var yArray: [CGFloat] = Array(repeating: self.sectionInset.top, count: self.cols)
     /// 最大高度
    fileprivate var maxHeight: CGFloat = 0

在prepare()方法里添加我们需要的布局属性，并计算出ContentSize的最大高度，重点是怎么把每列的高度存起来，接着最小的一列继续排列



/// 重写Prepare方法，准备我们要缓存的布局对象
override func prepare() {
    super.prepare()
    let itemW = (collectionView!.bounds.width - sectionInset.left - sectionInset.right - minimumInteritemSpacing * CGFloat(cols - 1)) / CGFloat(cols)
            
    let itemCount = collectionView!.numberOfItems(inSection: 0)
    
    // 最小高度的那一个的索引
    var minHeightIndex = 0
    
    // 从 layoutAttributeArray.count 开始，避免重复加载
    for j in layoutAttributeArray.count ..< itemCount {
        let indexPath = IndexPath(item: j, section: 0)
        let attr = UICollectionViewLayoutAttributes(forCellWith: indexPath)
        // item高度，从代理中获取
        let itemH = delegate?.waterFlowLayout(self, itemHeightAt: indexPath)
        
        // 找出最小高度的那一列
        let value = yArray.min()
        minHeightIndex = yArray.index(of: value!)! 
        var itemY = yArray[minHeightIndex]

        // 大于第一行的高度才相加
        if j >= cols {
            itemY += minimumInteritemSpacing
        }
        
        let itemX = sectionInset.left + (itemW + minimumInteritemSpacing) * CGFloat(minHeightIndex)
        
        attr.frame = CGRect(x: itemX, y: itemY, width: itemW, height: CGFloat(itemH!))
        layoutAttributeArray.append(attr)
        // 重新设置最小列高度
        yArray[minHeightIndex] = attr.frame.maxY
    }
    maxHeight = yArray.max()! + sectionInset.bottom
 }
  • 返回collectionViewContentSize的大小，记住这里宽度不能设置为0，如果设置为0，在layoutAttributesForElements(in:)不能正确的返回大小
    override var collectionViewContentSize: CGSize {
        return CGSize(width: collectionView!.bounds.width, height: maxHeight)
    }
  • 在layoutAttributesForElements返回布局对象数组
    override func layoutAttributesForElements(in rect: CGRect) -> [UICollectionViewLayoutAttributes]? {
        // 找出相交的那些，别全部返回
        return layoutAttributeArray.filter { $0.frame.intersects(rect)}
    }

4.每页多个Cell的水平方向滚动布局

如果每页的item很多，而且是水平方向滚动，item是一列一列的排，这给我们很不好的感觉，因为我们习惯是一行一行看的，原效果图如下

水平滚动原效果图.png

我们需要改成按水平方向排列的效果：


需要实现的效果图.png

实现方法跟瀑布流基本类似，首先定义基本属性

    var cols = 4 // 列数，默认为4
    var line = 4  // 行数，默认为4
    
    /// contentSize的最大宽度
    fileprivate var maxWidth: CGFloat = 0
    
    /// 布局frame数组
    fileprivate lazy var layoutAttributeArray: [UICollectionViewLayoutAttributes] = []

在prepare()方法里添加我们需要的布局属性，并计算出ContentSize的最大宽度，重点就是怎么把位置给算出来

/// 重写Prepare方法，准备我们要缓存的布局对象
override func prepare() {
    super.prepare()
    // 每个item的宽度
    let itemW = (collectionView!.bounds.width - sectionInset.left - sectionInset.right - minimumInteritemSpacing * CGFloat(cols - 1)) / CGFloat(cols)
    // 每个item的高度
    let itemH = (collectionView!.bounds.height - sectionInset.top - sectionInset.bottom - minimumLineSpacing * CGFloat(line - 1)) / CGFloat(line)
    
    // 求出对应的组数
    let sections = collectionView?.numberOfSections
    // 每个item所在组的 前面总的页数
    var prePageCount: Int = 0
    for i in 0..<sections! {
        // 每组的item的总的个数
        let itemCount = collectionView!.numberOfItems(inSection: i)
        for j in 0..<itemCount {
            let indexPath = IndexPath(item: j, section: i)
            let attr = UICollectionViewLayoutAttributes(forCellWith: indexPath)
            
            // item 在 这一组内处于第几页
            let page = j / (cols * line)
            // item 在每一页内是处于第几个
            let index = j % (cols * line)
            
            // item的y值
            let itemY = sectionInset.top + (itemH + minimumLineSpacing) * CGFloat(index / cols)
            
            // item的x值 为 左切距 + 前面页数宽度 + 在本页中的X值
            let itemX = sectionInset.left + CGFloat(prePageCount + page) * collectionView!.bounds.width + (itemW + minimumInteritemSpacing) * CGFloat(index % cols)
            
            attr.frame = CGRect(x: itemX, y: itemY, width: itemW, height: itemH)
            
            layoutAttributeArray.append(attr)
        }
        // 重置 PrePageCount
        prePageCount += (itemCount - 1) / (cols * line) + 1
    }
    // 最大宽度
    maxWidth = CGFloat(prePageCount) * collectionView!.bounds.width
}
  • 返回collectionViewContentSize的大小
    override var collectionViewContentSize: CGSize {
        return CGSize(width: maxWidth, height: 0)
    }
  • 在layoutAttributesForElements返回布局对象数组
    override func layoutAttributesForElements(in rect: CGRect) -> [UICollectionViewLayoutAttributes]? {
        // 找出相交的那些，别全部返回
        return layoutAttributeArray.filter { $0.frame.intersects(rect)}
    }

5.实现CoverFlow效果

CoverFlow是一种很酷的封面浏览效果，item的大小随着滑动而缩放，滑动结束时，距中最近的一个item局中显示，效果图如下

coverFlow.gif
  • 因为item大小随范围变化而实时变化，在prepare()方法里计算缓存已经无用，需要在layoutAttributesForElements(in:)里亲自计算来返回布局对象数组
    override func layoutAttributesForElements(in rect: CGRect) -> [UICollectionViewLayoutAttributes]? {
        // 获取这个范围的布局数组
        let attributes = super.layoutAttributesForElements(in: rect)
        // 找到中心点
        let centerX = collectionView!.contentOffset.x + collectionView!.bounds.width / 2
        
        // 每个点根据距离中心点距离进行缩放
        attributes!.forEach({ (attr) in
            let pad = abs(centerX - attr.center.x)
            let scale = 1.8 - pad / collectionView!.bounds.width
            attr.transform = CGAffineTransform(scaleX: scale, y: scale)
        })
        return attributes
    }
  • 让滚动停止时，距中心最近item居中显示
    /// 重写滚动时停下的位置
    ///
    /// - Parameters:
    ///   - proposedContentOffset: 将要停止的点
    ///   - velocity: 滚动速度
    /// - Returns: 滚动停止的点
    override func targetContentOffset(forProposedContentOffset proposedContentOffset: CGPoint, withScrollingVelocity velocity: CGPoint) -> CGPoint {
        var targetPoint = proposedContentOffset
        
        // 中心点
        let centerX = proposedContentOffset.x + collectionView!.bounds.width
        
        // 获取这个范围的布局数组
        let attributes = self.layoutAttributesForElements(in: CGRect(x: proposedContentOffset.x, y: proposedContentOffset.y, width: collectionView!.bounds.width, height: collectionView!.bounds.height))
        
        // 需要移动的最小距离
        var moveDistance: CGFloat = CGFloat(MAXFLOAT)
        // 遍历数组找出最小距离
        attributes!.forEach { (attr) in
            if abs(attr.center.x - centerX) < abs(moveDistance) {
                moveDistance = attr.center.x - centerX
            }
        }
        // 只有在ContentSize范围内，才进行移动
        if targetPoint.x > 0 && targetPoint.x < collectionViewContentSize.width - collectionView!.bounds.width {
            targetPoint.x += moveDistance
        }
        
        return targetPoint
    }
  • Bounds变化时，应该重新布局
    override func shouldInvalidateLayout(forBoundsChange newBounds: CGRect) -> Bool {
        return true
    }
  • 返回collectionViewContentSize的大小
    override var collectionViewContentSize: CGSize {        
        return CGSize(width:sectionInset.left + sectionInset.right + (CGFloat(collectionView!.numberOfItems(inSection: 0)) * (itemSize.width + minimumLineSpacing)) - minimumLineSpacing, height: 0)
    }
  • 为了让中间的cell不被拦住，我们需要把它放到最前面，在控制器中实现这些方法
    /// 把中间的cell带到最前面
    fileprivate func bringMiddleCellToFront() {
        let pointX = (collectionView.contentOffset.x + collectionView.bounds.width / 2)
        let point = CGPoint(x: pointX, y: collectionView.bounds.height / 2)
         // 找到中心点的indexPath
        let indexPath = collectionView.indexPathForItem(at: point)
        if let letIndexPath = indexPath {
            let cell = collectionView.cellForItem(at: letIndexPath)
            guard let letCell = cell else {
                return
            }
            // 把cell放到最前面
            collectionView.bringSubview(toFront: letCell)
        }
    }

    /// 第一次显示需要主动调用把中间的cell的放在最前面
    override func viewDidLayoutSubviews() {
        super.viewDidLayoutSubviews()
        bringMiddleCellToFront() 
    }
    /// 滚动时，每次调用这方法
    func scrollViewDidScroll(_ scrollView: UIScrollView) {
        bringMiddleCellToFront()
    }

6.实现轮转卡片效果

在轮转卡片中，我们需要用到自定义UICollectionViewLayoutAttributes的自定义类，来改变cell的锚点和positon, 从而改变cell的旋转角度

轮转卡片.gif
  • 首先自定义UICollectionViewLayoutAttributes类，添加锚点属性，一定要遵守NSCoping协议， 因为不只自定义属性锚点实时改变，还有自带的transform属性改变，可以不重写isEqual方法
/// 主要为了存储 anchorPoint,好在cell的apply(_:)方法中使用来旋转cell,因为UICollectionViewLayoutAttributes没有这个属性
class CircularCollectionViewLayoutAttributes: UICollectionViewLayoutAttributes {
    
    var anchorPoint = CGPoint(x: 0.5, y: 0.5)
    
    /// 需要实现这个方法，collection View  实时布局时，会copy参数，确保自身的参数被copy
    override func copy(with zone: NSZone? = nil) -> Any {
        let copiedAttributes: CircularCollectionViewLayoutAttributes = super.copy(with: zone) as! CircularCollectionViewLayoutAttributes
        copiedAttributes.anchorPoint = anchorPoint
        return copiedAttributes
    }
}

  • 在自定义UICollectionViewLayout对象中，自定义属性

  • 有n个item, 我们就设ContentSize的宽度为 item * n

  • 每个item的相对于上一个item的偏移角度我们自定义一个为 anglePerItem

  • 当偏移量为 0时，第一个item处于正中间，偏移角度为0，当collectionView的偏移量最大时，最后一个item处于正中间，偏移角度为0

    /// 每个item的大小
    let itemSize = CGSize(width: 133, height: 173)
    
    /// 属性数组
    var attributesList: [CircularCollectionViewLayoutAttributes] = []
    
    /// 设置半径，需要重新设置布局
    var radius: CGFloat = 500 {
        didSet {
            invalidateLayout()
        }
    }
    
    /// 每两个item 之间的角度，任意值
    var anglePerItem: CGFloat {
        return atan(itemSize.width / radius)  // atan反正切
    }
    
    /// 当collectionView滑到极端时，第 0个item的角度 （第0个开始是 0 度，  当滑到极端时， 最后一个是 0 度）
    var angleAtextreme: CGFloat {
        return collectionView!.numberOfItems(inSection: 0) > 0 ? -CGFloat(collectionView!.numberOfItems(inSection: 0) - 1) * anglePerItem : 0
    }
    
    /// 滑动时，第0个item的角度
    var angle: CGFloat {
        return angleAtextreme * collectionView!.contentOffset.x / (collectionViewContentSize.width - collectionView!.bounds.width)
    }
  • 重写prepare()方法，求出相对应的属性数组attributesList
override func prepare() {
    super.prepare()
    
    // 整体布局是将每个item设置在屏幕中心，然后旋转 anglePerItem * i 度
    let centerX = collectionView!.contentOffset.x + collectionView!.bounds.width / 2.0
    // 锚点的y值，多增加了raidus的值
    let anchorPointY = ((itemSize.height / 2.0) + radius) / itemSize.height
    
    /// 不要计算所有的item，只计算在屏幕中的item,theta最大倾斜
    let theta = atan2(collectionView!.bounds.width / 2, radius + (itemSize.height / 2.0) - collectionView!.bounds.height / 2)
    var startIndex = 0
    var endIndex = collectionView!.numberOfItems(inSection: 0) - 1
    // 开始位置
    if angle < -theta {
        startIndex = Int(floor((-theta - angle) / anglePerItem))
    }
    // 结束为止
    endIndex = min(endIndex, Int(ceil((theta - angle) / anglePerItem)))
    
    if endIndex < startIndex {
        endIndex = 0
        startIndex = 0
    }
    //  startIndex...endIndex
    attributesList = (startIndex...endIndex).map({ (i) -> CircularCollectionViewLayoutAttributes in
        let attributes = CircularCollectionViewLayoutAttributes(forCellWith: IndexPath(item: i, section: 0))
        attributes.size = self.itemSize
        // 设置居中
        attributes.center = CGPoint(x: centerX, y: collectionView!.bounds.midY)
        // 设置偏移角度
        attributes.transform = CGAffineTransform(rotationAngle: self.angle + anglePerItem * CGFloat(i))
        // 锚点，我们自定义的属性
        attributes.anchorPoint = CGPoint(x: 0.5, y: anchorPointY)
        return attributes
    })
}
  • 在layoutAttributesForElements(in:)返回布局数组
    // 返回布局数组
    override func layoutAttributesForElements(in rect: CGRect) -> [UICollectionViewLayoutAttributes]? {
        return attributesList
    }
  • 让滚动停止时，距中心最近item居中显示
     /// 重写滚动时停下的位置
    ///
    /// - Parameters:
    ///   - proposedContentOffset: 将要停止的点
    ///   - velocity: 滚动速度
    /// - Returns: 滚动停止的点
    override func targetContentOffset(forProposedContentOffset proposedContentOffset: CGPoint, withScrollingVelocity velocity: CGPoint) -> CGPoint {
        
        var finalContentOffset = proposedContentOffset
        
        // 每单位偏移量对应的偏移角度
        let factor = -angleAtextreme / (collectionViewContentSize.width - collectionView!.bounds.width)
        let proposedAngle = proposedContentOffset.x * factor
        
        // 大约偏移了多少个
        let ratio = proposedAngle / anglePerItem
        
        var multiplier: CGFloat
        
        // 往左滑动,让multiplier成为整个
        if velocity.x > 0 {
            multiplier = ceil(ratio)
        } else if (velocity.x < 0) {  // 往右滑动
            multiplier = floor(ratio)
        } else {
            multiplier = round(ratio)
        }
        
        finalContentOffset.x = multiplier * anglePerItem / factor
        
        return finalContentOffset
        
    }
  • Bounds变化时，应该重新布局
    override func shouldInvalidateLayout(forBoundsChange newBounds: CGRect) -> Bool {
        return true
    }
  • 返回collectionViewContentSize的大小，为item * n
    override var collectionViewContentSize: CGSize {
        return CGSize(width: CGFloat(collectionView!.numberOfItems(inSection: 0)) * itemSize.width, height: collectionView!.bounds.height)
    }
  • 在我们自定的cell中重写apply(_:)方法,拿到layoutAttribute中的锚点进行布局
     override func apply(_ layoutAttributes: UICollectionViewLayoutAttributes) {
        super.apply(layoutAttributes)
        let circularlayoutAttributes = layoutAttributes as! CircularCollectionViewLayoutAttributes
        layer.anchorPoint = circularlayoutAttributes.anchorPoint
        layer.position.y = layer.position.y + (circularlayoutAttributes.anchorPoint.y - 0.5) * bounds.height
     }

7. 模仿今日头条实现Cell重排

移动cell在照片排版和新闻类的APP中比较常见，主要用到的是moveItem(at indexPath: IndexPath, to newIndexPath: IndexPath)这个方法进行交换，主要思路

  1. 给collectionView添加长按和拖拽手势，拖拽手势主要是点击进入编辑状态后，可拖拽cell直接进行交换，因为拖拽手势不比长按手势需要按一段时间才开始，反应很快，快速滑动时，有很多问题，需要留意

  2. 根据手势的三种状态对cell进行操作，手势开始时对cell进行截图，并隐藏开始cell, 手势移动时，让截图跟着移动，当到达别的cell上时，进行交换，手势结束时，移除截图，并让隐藏的开始cell显示

  3. 点击cell，移动它进行添加删除

主要效果图如下：


今日头条.gif
  • 给collectionView添加手势
 /// collectionView的pan手势
    func panGestureRecognized(_ sender: UIPanGestureRecognizer) {
        guard self.isEdit else { return }
        handleGesture(sender)
    }
    
    /// collectionView的长按手势
    func longPressGestureRecognized(_ sender: UILongPressGestureRecognizer) {
        handleGesture(sender)
    }

    func handleGesture(_ sender: UIGestureRecognizer) {
        let senderState = sender.state
        // 手指在collectionView中的位置
        fingerLocation = sender.location(in: collectionView)
        // 手指按住位置对应的indexPath,可能为nil
        relocatedIndexPath = collectionView?.indexPathForItem(at: fingerLocation)
        
        switch senderState {
        case .began:
              //  根据relocatedIndexPath，找出cell,隐藏它，并截图
        case .changed:
             //  根据fingerLocation，移动cell,如果到达其它cell上，交换两个cell            
        case .ended:
            // 移除截图，并让开始cell,显示
            didEndDraging()            
  }

    /// 拖动结束，显示cell,并移除截图
    func didEndDraging() {
        ...
        UIView.animate(withDuration: 0.2, animations: { 
            self.snapshot!.center = cell!.center
            // 隐藏截图
            self.snapshot!.alpha = 0
            self.snapshot!.transform = .identity
            cell?.alpha = 1
        }) { (_) in
            self.snapshot!.removeFromSuperview()
            self.snapshot = nil
            self.originalIndexPath = nil
            self.relocatedIndexPath = nil
        }       
    }
  • 因为结束手势后，隐藏截图的动画时间设置了0.2秒，在动画还没结束时，可能又开启了另一个拖拽手势，我们需要给拖拽手势设置代理，并决定是否启用它
    func gestureRecognizerShouldBegin(_ gestureRecognizer: UIGestureRecognizer) -> Bool {
        let sender = gestureRecognizer as! UIPanGestureRecognizer
        let trnslationPoint = sender.translation(in: collectionView)
        // 结束动画有时间，扫的手势很容易出问题，需要保证 snapshot == nil,才让它开始，
        // pan手势结束和开始可能会特别快，需要格外留心，
        // 为了保证pan手势不影响collectionView的竖直滑动，竖直方向偏移不让它开始
        if abs(trnslationPoint.x) > 0.2  && snapshot == nil {
            return true
        }
        return false
    }

具体详情参见示例代码

8. iOS9使用系统自带属性进行重排

在iOS9 之后，苹果给collectionView推出了几个方法

beginInteractiveMovementForItem(at:)
updateInteractiveMovementTargetPosition(_ :)
endInteractiveMovement()
cancelInteractiveMovement()

四个方法分别为开始交互、更新交互位置、结束交互、取消交互，跟上面的一样给collectionView添加手势，在手势的三种状态里面，分别调用上面相应的四种方法，实现系统的collectionView(_:moveItemAt:to:)方法，更新数据源,实现效果如下

iOS9系统重排.gif
func handleLongGesture(_ gesture: UILongPressGestureRecognizer) {   
    switch(gesture.state) {
        
    case .began:
        guard let selectedIndexPath = self.collectionView.indexPathForItem(at: gesture.location(in: self.collectionView)) else {
            break
        }
        // 开始交互
        collectionView.beginInteractiveMovementForItem(at: selectedIndexPath)
    case .changed:
        // 更新位置
        collectionView.updateInteractiveMovementTargetPosition(gesture.location(in: gesture.view!))
    case .ended:
        // 结束交互
        collectionView.endInteractiveMovement()
    default:
        // 默认取消交互
        collectionView.cancelInteractiveMovement()
    }
}

/// 更新我们自己的数据源 
func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, moveItemAt sourceIndexPath: IndexPath, to destinationIndexPath: IndexPath) {
    let number = dataNumbers.remove(at: sourceIndexPath.item)
    dataNumbers.insert(number, at: destinationIndexPath.item)
    }

  • 它的使用很简单，如果控制器是UICollectionViewController，不需要我们调用交互方法，就可以实现拖拽cell了，只需要在collectionView(_:moveItemAt:to:)方法里，更新数据源，如果我们想关闭拖拽功能，设置installsStandardGestureForInteractiveMovement为false就行了

  • 拖拽时，当cell触及到屏幕边缘时它会自动滚动，在iOS10中，如果设置了属性collectionveiw的isPagingEnabled属性为true,拖拽到屏幕边缘时会翻页滚动，苹果的设计是需要拖到边缘稍微停留一会儿才翻页,而不翻页滚动的只需要cell触碰到边缘就会马上移动

iOS10后UICollectionView的优化与预加载

为了使UICollectionView的滑动更流畅，官方进行了一些优化，首先得明白cell的加载顺序是什么样的，是先调用collectionView(_:cellForItemAt:)数据源方法，再调用collectionView(_:willDisplay:forItemAt:)显示cell,cell消失调用collectionView(_:didEndDisplaying:forItemAt:)方法

  • 在iOS9以前，只到了屏幕边缘才调用cellForItemAt方法，调用完之后马上就会调用willDisplay， 但在iOS10中，willDisplay这方法还是跟以前一样，只在cell马上进入屏幕的时候才调用， 而cellForItemAt却提前了，它会在距离屏幕边缘还有一段距离的时候就调用，这样保证了我们有更多的时间去加载我们的资源

  • cell的生命周期延长，滑出屏幕之后，它会保留一段时间，如果cell快速滑动时，却突然向相反方向快速滑动，这时它不会调用cellForItemAt方法，而是直接调用willDisplay方法，如果是在cellForItemAt方法里动态改变cell属性，就需要留意了，可能会出现问题，因为这个方法根本不会调用，如果还是想在这方法里改变cell, 跟iOS9一样，可以设置collectionView的isPrefetchingEnabled为false

  • 如果collectionView每行有多列cell,在iOS9会整行整行的加载，而到了iOS10它会一个一个的加载，保证了流畅性

  • 提供了预加载方法，collectionView(_ collectionView: UICollectionView, prefetchItemsAt indexPaths: [IndexPath]) ，在这里提前加载图片资源，注意这些资源一定要是异步加载，仔细观察了下，屏幕有多个cell,它就多加载多少个cell, 但是我发现cellForItemAt方法居然在滑动时也提前加载了这么多个cell,唯一不同的是实现了这些代理方法，我们会在第一次没有滑动显示时，collectionView(_:prefetchItemsAt:)会提前加载屏幕这么多的cell,而cellForItemAt只加载屏幕上显示的cell,不会多加载屏幕以外的cell

  • 取消预加载方法collectionView(_:cancelPrefetchingForItemsAt:)，它只在快速滑动还没停下来时，突然往相反方向快速滑动调用，当它调用时，程序也基本不会走cellForItemAt方法，直接走willDisplaycell方法显示cell

实现预加载，效果图如下：

prefeching.gif
  • 遵守协议collectionView?.prefetchDataSource = self
  • 实现预加载数据源协议
// 预加载，每次都会领先基本一页的数据
func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, prefetchItemsAt indexPaths: [IndexPath]) {
    let urls = indexPaths.flatMap {
        URL(string: dataArray[$0.item])
    }
    // 开始下载
    ImagePrefetcher(urls: urls).start()
}

// 取消预加载，会在快速滑动还没停下来时，突然往相反方向快速滑动调用，当它调用， 程序也基本不会走cellForItemAt 方法， 直接走 willDisplaycell方法
func collectionView(_ collectionView: UICollectionView, cancelPrefetchingForItemsAt indexPaths: [IndexPath]) {
    let urls = indexPaths.flatMap {
        URL(string: dataArray[$0.item])
    }
    // 取消下载
    ImagePrefetcher(urls: urls).stop()
}

结语

断断续续花了不少时间终于写完了，但觉得挺值得的，感觉最深的就是这控件太灵活了

Demo地址

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