其中，data source提供用于呈现数据的视图对象，collection view layout提供视图布局信息，而collection view负责将数据和布局信息合并后呈现到屏幕上。需要注意的是，在创建 UICollectionView 时，必须传递一个 UICollectionViewLayout 对象，这里的 UICollectionViewLayout 是一个 抽象基类abstract base class ，不能直接使用，必须使用其子类。例如，在创建网格布局时一般使用 UICollectionViewFlowLayout 具体concrete 类。

下面表格列出了 UIKit 中与集合视图相关的类，并按照各自扮演的角色进行分类：

UICollectionView 派生自 UIScrollView ，定义集合视图内容区域，将 dataSource 的数据与 layout 提供的布局信息合并后呈现到屏幕上。

UICollectionViewController 为集合视图提供了控制器级别支持， UICollectionViewController 的使用是可选的。 UICollectionViewDataSource 协议

UICollectionViewDelegate 协议 dataSource 为集合视图提供数据，是 UICollectionView 中最重要、必须提供的对象。要实现 dataSource 中的方法，必须创建一个遵守 UICollectionViewDataSource 协议的对象。

通过 UICollectionView 的 delegate 对象可以监听集合视图状态、自定义视图。例如，使用 delegate 跟踪item是否高亮、选中。与数据源对象不同，代理对象不是必须实现。 UICollectionReusableView

UICollectionViewCell UICollectionView 中显示的所有视图都必须是 UICollectionReusableView 类的实例，该类支持回收机制（循环使用视图，而非创建新的视图），以便提高性能，特别是在滑动屏幕时。

UICollectionViewCell 用来显示主要数据，也是可重用视图。 UICollectionViewLayout

UICollectionViewLayoutAttributes

UICollectionViewUpdateItem 使用 UICollectionViewLayout 的子类为集合视图内元素提供位置、大小、视觉属性等布局信息。

在布局过程中， layout 对象创建 UICollectionViewLayoutAttributes 实例，用以告知特定item如何布局。

当collection view的数据源发生插入、删除、移动变化时， UICollectionView 会创建 UICollectionViewUpdateItem 类的实例，并发送给 layout 的 prepareForCollectionViewUpdates: 方法， layout 会为即将到来的布局变化作出准备。你不需要创建该类的实例。 Flow layout UICollectionViewFlowLayout

UICollectionViewDelegateFlowLayout 协议 UICollectionViewFlowLayout 类是用于实现网格或其它基于行布局的具体类，可以直接使用，也可以将其与 UICollectionViewDelegateFlowLayout 代理结合使用，以便自定义布局。

注意：上面的 UICollectionViewLayout 、 UICollectionViewReusableView 类必须子类化才可以使用，其它类可以直接使用。

另外， UICollectionView 自iOS 6引入以来，其功能也是不断丰富的：

iOS 9中为集合视图添加了交互式重新排序功能。

iOS 10中为集合视图添加了预加载cell数据功能，这在获取cell内容非常耗时（例如网络请求）的情况下非常有用。

iOS 11增加了系统范围的 拖放操作drag and drop ，让用户可以快速简单的将文本、图像和文件从一个app移动到另一个app。

现在我们就通过这篇文章，对 UICollectionView 进行全面的学习。

1.创建demo

这篇文章将使用纯代码创建一个 UICollectionView ，用来学习集合视图。效果如下：

打开Xcode，点击File > New > Project...，选择iOS > Application > Single View App模板，点击 Next ； Product Name 为 CollectionView ， Language 为 Objective-C ，点击 Next ；选择文件位置，点击 Create 创建工程。

2.添加 UICollectionView

为视图控制器添加 UICollectonView ，进入 ViewController.m ，在接口部分添加以下声明：

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) UICollectionView *collectionView;
@property (strong, nonatomic) UICollectionViewFlowLayout *flowLayout;
在实现部分初始化UICollectionViewFlowLayout、UICollectionView对象。
- (UICollectionViewFlowLayout *)flowLayout {
    if (!_flowLayout) {
        // 初始化UICollectionViewFlowLayout对象，设置集合视图滑动方向。
        _flowLayout = [[UICollectionViewFlowLayout alloc] init];
        _flowLayout.scrollDirection = UICollectionViewScrollDirectionVertical;
    return _flowLayout;
- (UICollectionView *)collectionView {
    if (!_collectionView) {
        // 设置集合视图内容区域、layout、背景颜色。
        _collectionView = [[UICollectionView alloc] initWithFrame:self.view.bounds collectionViewLayout:self.flowLayout];
        _collectionView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
        // 设置代理。
//        _collectionView.dataSource = self;
//        _collectionView.delegate = self;
    return _collectionView;
最后添加self.collectionView到视图控制器。
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 添加collection view。
    [self.view addSubview:self.collectionView];
3.重用视图以提高性能
UICollectionView使用了视图回收机制以提高性能。当视图被滑出屏幕外时，从视图层级结构中移除的视图不会直接删除，而是置于重用队列中。当UICollectionView显示新的内容时，将从重用队列中获取视图、填充新的内容。为便于回收和重用，UICollectionView显示的所有视图必须派生自UICollectionReusableView。
UICollectionView支持三种不同类型的可重用视图，每种视图都有特定的用途：
集合视图单元格UICollectionViewCell：显示集合视图的主要内容。cell必须是UICollectionViewCell类的实例。cell默认支持管理自身高亮highlight、选中selection状态。
补充视图Supplementary View：显示关于section的信息。和cell一样supplementary view也是数据驱动的，但与cell不同的是supplementary view的使用不是必须的，layout控制supplementary view的位置和是否使用。例如，流式布局UICollectionViewFlowLayout可以选择性添加页眉section header和页脚section footer补充视图。
装饰视图Decoration View：由layout完全拥有的装饰视图，且不受数据源的束缚。例如，layout可以使用装饰视图自定义集合视图背景。
与UITableView不同，UICollectionView不会在数据源提供的cell和supplementary view 上施加特定的样式，只提供空白的画布。你需要为其构建视图层次结构、显示图像，也可以动态绘制内容。
UICollectionView的数据源对象负责提供cell和supplementary view，但dataSource从来不会直接创建cell、supplementary view。当需要展示新的视图时，数据源对象使用集合视图的dequeueReusableCellWithReuseIdentifier: forIndexPath:或dequeueReusableSupplementaryViewOfKind: withReuseIdentifier: forIndexPath:方法出列所需类型的视图。如果队列存在所需类型的视图，则会直接出列所需视图；如果队列没有所需视图，则会利用提供的nib文件、storyboard或代码创建。
现在，添加UICollectionReusableView类，在重用视图上添加UILabel用以显示header、footer相关内容。
创建一个新的文件，选择iOS > Source > Cocoa Touch Class模板，点击Next；Class内容为CollectionReusableView，Subclass of一栏选择UICollectionReusableView，点击Next；选择文件位置，点击Create创建文件。
进入CollectionReusableView.h，声明一个label属性。
@interface CollectionReusableView : UICollectionReusableView
@property (strong, nonatomic) UILabel *label;
进入CollectionReusableView.m，在实现部分初始化UILabel对象：
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        // 初始化label，设置文字颜色，最后添加label到重用视图。
        _label = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(20, 0, self.bounds.size.width-40, self.bounds.size.height)];
        _label.textColor = [UIColor blackColor];
        [self addSubview:_label];
    return self;
4.数据源方法
UICollectionView必须有数据源data source，数据源对象为UICollectionView提供展示的内容。数据源对象可能来自于app的data model，也可能来自管理UICollectionView的视图控制器。数据源对象必须遵守UICollectionViewDataSource协议，并为UICollectionView提供以下内容：
通过实现numberOfSectionsInCollectionView:方法获取集合视图包含的section数量。如果没有实现该方法，section数量默认为1。
通过实现collectionView: numberOfItemsInSection:方法获取指定section所包含的item数量。
通过实现collectonView: cellForItemAtIndexPath:方法返回指定item所使用的视图类型。
Section和item是UICollectionView基本组织结构。UICollectionView至少包含一个section，每个section包含零至多个item。Item用来显示主要内容，section将这些item分组显示。
要实现UICollectionViewDataSource数据源方法，必须遵守UICollectionViewDataSource协议。在ViewController.m的interface声明遵守UICollectionViewDataSource协议：
@interface ViewController ()<UICollectionViewDataSource>
将数据源委托给当前控制器，需要将collectionView初始化方法中的_collectionView.dataSource = self代码取消注释。
下面实现UICollectionViewDataSource协议方法：
- (NSInteger)numberOfSectionsInCollectionView:(UICollectionView *)collectionView {
    return 2;
- (NSInteger)collectionView:(UICollectionView *)collectionView numberOfItemsInSection:(NSInteger)section {
    return 6;
- (UICollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(nonnull NSIndexPath *)indexPath {
    UICollectionViewCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:cellIdentifier forIndexPath:indexPath];
    // randomColor为UIColor类扩展方法。
    cell.backgroundColor = [UIColor randomColor];
    return cell;
- (UICollectionReusableView *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView viewForSupplementaryElementOfKind:(NSString *)kind atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    CollectionReusableView *reusableView;
    if ([kind isEqualToString:UICollectionElementKindSectionHeader]) {
        // 设置header内容。
        reusableView = [collectionView dequeueReusableSupplementaryViewOfKind:UICollectionElementKindSectionHeader withReuseIdentifier:headerIdentifier forIndexPath:indexPath];
        reusableView.label.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
        reusableView.label.text = [NSString stringWithFormat:@"Section %li",indexPath.section];
    } else {
        // 设置footer内容。
        reusableView = [collectionView dequeueReusableSupplementaryViewOfKind:UICollectionElementKindSectionFooter withReuseIdentifier:footerIdentifier forIndexPath:indexPath];
        reusableView.label.textAlignment = NSTextAlignmentNatural;
        reusableView.label.text = [NSString stringWithFormat:@"Section %li have %li items",indexPath.section,[collectionView numberOfItemsInSection:indexPath.section]];
    return reusableView;
NSTextAlignmentNatural会使用app当前本地化方式对齐文本。如果默认从左到右对齐，则为NSTextAlignmentLeft；如果默认从右到左对齐，则为NSTextAlignmentRight。
通过上面代码可以看到，collectionView有两个section，每个section有6个item。randomColor为UIColor分类扩展方法。
现在添加UIColor扩展文件，点击File > New > File...，选择iOS > Source > Objective-C File模板，点击Next；在File名称一栏填写RandomColor，File Type选取Category，Class选取UIColor，点击Next；选择文件位置，点击Create创建文件。
进入UIColor+RandomColor.h方法，添加以下类方法：
@interface UIColor (RandomColor)
+ (UIColor *)randomColor;
进入UIColor+RandomColor.m，在实现部分添加以下代码：
+ (UIColor *)randomColor {
    CGFloat red = arc4random_uniform(255)/255.0;
    CGFloat green = arc4random_uniform(255)/255.0;
    CGFloat blue = arc4random_uniform(255)/255.0;
    return [UIColor colorWithRed:red green:green blue:blue alpha:1.0];
在调用dequeueReusableCellWithReuseIdentifier: forIndexPath:方法前，必须使用registerClass: forCellWithReuseIdentifier:或registerNib: forCellWithIdentifier:方法告知集合视图如何创建指定类型cell。当重用队列中没有指定类型cell时，collection view会使用上述注册方法自动创建cell。如果你想要取消注册，可以将class指定为nil。注册时的标志符不能为nil和空字符串。
注册supplementary view时，还需要额外指定一个称为类型字符串kind string的附加标志符。layout负责定义各自支持的补充视图种类。例如，UICollectionViewFlowLayout支持两种补充视图：section header、section footer。为了识别这两种类型视图，flow layout定义了UICollectionElementKindSectionHeader和UICollectionElementKindSectionFooter字符串常量。在布局时，集合视图将包括类型字符串和其它布局属性的layout发送给数据源，数据源使用类型字符串kind string和重用标志符reuse identifier决定出列视图。
注册是一次性操作，且必须在尝试出列cell、supplementary view前注册。注册之后，可以根据需要出列任意次数cell、supplementary view，无需再次注册。不建议出列一个或多个视图后更改注册信息，最好一次注册，始终使用。
下面注册cell、header、footer：
static NSString * const cellIdentifier = @"cellIdentifier";
static NSString * const headerIdentifier = @"headerIdentifier";
static NSString * const footerIdentifier = @"footerIdentifier";
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    // 注册cell、headerView。
    [self.collectionView registerClass:[UICollectionViewCell class] forCellWithReuseIdentifier:cellIdentifier];
    [self.collectionView registerClass:[CollectionReusableView class] forSupplementaryViewOfKind:UICollectionElementKindSectionHeader withReuseIdentifier:headerIdentifier];
    [self.collectionView registerClass:[CollectionReusableView class] forSupplementaryViewOfKind:UICollectionElementKindSectionFooter withReuseIdentifier:footerIdentifier];
现在运行demo，显示如下：
CollectionViewExDelegate.png
虽然是网格布局，但cell大小、间距均需修改，且没有显示section header、section footer，这些内容由UICollectionViewDelegateFlowLayout协议定义。
5.使用Flow Layout
UICollectionViewDelegate是一个可选但推荐实现的协议，用于管理与内容呈现、交互相关的问题。其主要工作是管理cell的高亮、选中，但可以为其扩展其它功能。例如，流布局UICollectionViewDelegateFlowLayout协议增加了控制cell大小、间距功能。
Flow Layout实现了基于行的中断布局，即layout将cell放置在线性路径上，并尽可能多的沿着该路径排布cell。如果当前路径空间不足，layout将创建一个新路径并继续布局。下图显示了垂直滚动的流布局。在这种情况下，cell横向放置，新增加的路径位于之前路径下方。Section可以选择性的添加section header、section

footer视图。
CollectionViewFlowLayout.png
Flow Layout除了实现网格布局，还可以实现许多不同设计。例如：通过调整cell间距minimumInteritemSpacing、大小itemSize来创建在滚动方向只有一个cell的布局。cell大小也可以不同，这样会产生比传统网格更不对称的布局。
可以通过Xcode中的Interface Builder，或纯代码配置flow layout。步骤如下：
创建flow layout，并将其分配给UICollectionView。
配置cell大小itemSize。如果没有设置，默认宽高均为50。
配置cell行minimumLineSpacing、cell间minimumInteritemSpacing间距，默认值为10.0。
如果用到了section header、section footer，配置其大小headerReferenceSize、footerReferenceSize。默认值为(0,0)。
指定layout滑动方向scrollDirection。默认滑动方向为UICollectionViewScrollDirectionVertical。
UICollectionView所使用的layout与应用程序视图层级结构中使用的自动布局Auto Layout不同，不要混淆集合视图内layout对象与父视图内重新定位子视图的layoutSubviews。layout对象从不直接触及其管理的视图，因为实质上layout并不拥有任何视图。相反，layout只生成集合视图中cell、supplementary view、decoration view的位置、大小和可视外观属性，并将这些属性提供给UICollectionView，由UICollectionView将这些属性应用于实际视图对象。
声明ViewController遵守UICollectionViewDelegate、UICollectionViewDelegateFlowLayout协议。将delegate赋给当前控制器，即取消collectionView初始化方法中_collectionView.delegate = self;的注释。
5.1设置cell大小itemSize
所有cell大小一致，最为快捷方式是为itemSize属性赋值，如果cell大小不同，则必须使用collectionView: layout: sizeForItemAtIndexPath:方法。
进入ViewController.m，在实现部分添加以下代码，配置cell大小。
// 设置item大小。
- (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout sizeForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    return CGSizeMake(153, 128);
运行demo，如下所示：
5.2设置section header和section footer大小
在布局section header、section footer时，只有与滑动方向相同的值会被采用。例如，垂直滚动的UICollectionView，layout只使用colllectionView: layout: referenceSizeForHeaderInSection:、collectionView: layout: referenceSizeForFooterInSection:、headerReferenceSize、footerReferenceSize提供的高，宽会被设置为UICollectionView的宽。如果滑动方向的长度被设置为0，则supplementary view不可见。
进入ViewController.m，在实现部分添加以下代码，设置section header、section footer大小。
// 设置section header大小。
- (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout referenceSizeForHeaderInSection:(NSInteger)section {
    return section == 0 ? CGSizeMake(40, 40) : CGSizeMake(45, 45);
// 设置section footer大小。
- (CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout referenceSizeForFooterInSection:(NSInteger)section {
    return CGSizeMake(35, 35);
运行demo，如下所示：
进入ViewController.m，在实现部分添加以下代码，设置item间距。
// 设置item间距。
- (CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout minimumInteritemSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section {
    return 20;
运行demo，如下所示：
5.4设置行间距minimumLineSpacing
对于行间距，flow layout采用与设置cell间距一样技术。如果所有cell大小相同，flow layout会严格遵守最小间距设置，即每一行的cell在同一条线上，相邻行cell间距等于minimumLineSpacing。
如果cell大小不同，flow layout会在滑动方向选取每行最大cell。例如，在垂直方向滑动，flow layout会选取每行高最大的cell，随后设置这些高最大的cell间距为minimumLineSpacing。如果这些高最大的cell位于行不同位置，行间距看起来会大于minimumLineSpacing。如下所示：
进入ViewController.m，在实现部分添加以下代码，设置item行间距。
// 设置行间距。
- (CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout minimumLineSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section {
    return 20;
运行demo，如下所示：
CollectionViewLineSpace.png
这个demo中所有cell大小相同，所以这里的minimumLineSpacing会严格遵守设置的minimumLineSpacing间距20。
5.5使用section inset设置内容边距
使用sectionInset可以调整可供放置cell区域大小，如增加section header、section footer与cell间距，增加行首、行尾间距。下图显示了sectionInset如何影响垂直滚动的UICollectionView。
sectionInset.png
因为sectionInset减少了可供放置cell的空间，可以用此属性限制每行cell数量。例如，在非滑动方向设置inset，可以减少每行可用空间，同时配合设置itemSize，可以控制每行cell数量。
继续在ViewController.m实现部分添加以下代码，设置sectionInset。
// 设置页边距。
- (UIEdgeInsets)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout insetForSectionAtIndex:(NSInteger)section {
    return UIEdgeInsetsMake(0, 20, 0, 20);
运行demo，如下所示：
sectionInsetPre.png
使用UICollectionViewDelegateFlowLayout协议可以动态调整布局信息。例如，不同item大小不同，不同section内item间距不同。如果没有提供代理方法，flow layout会使用通过属性设置的值。上面代码除设置section header大小部分，均可使用属性进行设值，如下所示：
- (UICollectionViewFlowLayout *)flowLayout {
    if (!_flowLayout) {
        // 通过属性设值。
        _flowLayout.itemSize = CGSizeMake(153, 128);
        _flowLayout.footerReferenceSize = CGSizeMake(35, 35);
        _flowLayout.minimumLineSpacing = 20;
        _flowLayout.minimumInteritemSpacing = 20;
        _flowLayout.sectionInset = UIEdgeInsetsMake(0, 20, 0, 20);
    return _flowLayout;
现在运行app，如下所示：
dataSource.png
当设计数据结构时，始终可以从简单数组开始，根据需要迁移到更高效结构。通常，数据对象不应成为性能瓶颈。UICollectionView通过访问数据对象以获得共有多少个对象，并获取当前屏幕上显示对象的视图。如果layout仅依赖于数据对象，当数据对象包含数千个对象时，性能会受到严重影响。
现在，为这个demo添加一个数据模型。
打开Xcode，选择File > New > File...，在弹出窗口选择iOS > Source > Cocoa Touch Class模板，点击Next；Class一栏填写SimpleModel，Subclass of选择NSObject，点击Next；选择文件位置，点击Create创建文件。
进入SimpleModel.h文件，声明一个可变数组model。
@interface SimpleModel : NSObject
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *model;
进入SimpleModel.m文件，设置model可变数组包含另外两个可变数组section1、section2，这两个可变数组分别包含六个元素。
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        NSMutableArray *section1 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"1",@"2",@"3",@"4",@"5",@"6", nil];
        NSMutableArray *section2 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"A",@"B",@"C",@"D",@"E",@"F", nil];
        _model = [NSMutableArray arrayWithObjects:section1,section2, nil];
    return self;
打开Assets.xcassets，添加github/pro648/BasicDemos-iOS这里的照片，也可以通过文章底部的源码链接下载源码获取。
7.自定义UICollectionViewCell子类
自定义UICollectionViewCell子类，并为其添加UIImageView和UILabel对象的属性。
打开Xcode，选择File > New > File...，在弹出窗口选择iOS > Source > Cocoa Touch Class，点击Next；Class一栏填写CollectionViewCell，Subclass of选择UICollectionViewCell，点击Next；选择文件位置，点击Create创建文件。
进入CollectionViewCell.h文件，声明一个imageView和一个label属性。
@interface CollectionViewCell : UICollectionViewCell
@property (strong, nonatomic) UIImageView *imageView;
@property (strong, nonatomic) UILabel *label;
进入CollectionViewCell.m文件，初始化imageView和label属性。
- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        // 1.初始化imageView、label。
        CGFloat cellWidth = self.bounds.size.width;
        CGFloat cellHeight = self.bounds.size.height;
        _imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, cellWidth, cellHeight * 4/5)];
        _label = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, cellHeight * 4/5, cellWidth, cellHeight * 1/5)];
        _label.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
        // 2.添加imageView、label到cell。
        [self.contentView addSubview:_imageView];
        [self.contentView addSubview:_label];
    return self;
进入ViewController.m文件，导入CollectionViewCell.h和SimpleModel.h文件，声明类型为SimpleModel的simpleModel属性。
#import "CollectionViewCell.h"
#import "SimpleModel.h"
@interface ViewController ()<UICollectionViewDelegate, UICollectionViewDataSource, UICollectionViewDelegateFlowLayout>
@property (strong, nonatomic) SimpleModel *simpleModel;
更新cell注册方法，并初始化simpleModel属性。
- (void)viewDidLoad {
    // 更新cell注册方法。
    [self.collectionView registerClass:[CollectionViewCell class] forCellWithReuseIdentifier:cellIdentifier];
    // 初始化simpleModel
    self.simpleModel = [[SimpleModel alloc] init];
现在更新数据源方法。
- (NSInteger)numberOfSectionsInCollectionView:(UICollectionView *)collectionView {
    return self.simpleModel.model.count;
- (NSInteger)collectionView:(UICollectionView *)collectionView numberOfItemsInSection:(NSInteger)section {
    return [self.simpleModel.model[section] count];
- (CollectionViewCell *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView cellForItemAtIndexPath:(nonnull NSIndexPath *)indexPath {
    CollectionViewCell *cell = [collectionView dequeueReusableCellWithReuseIdentifier:cellIdentifier forIndexPath:indexPath];
    // 设置imageView图片，label文字。
    NSString *imageName = [self.simpleModel.model[indexPath.section] objectAtIndex:indexPath.item];
    cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:imageName];
    NSString *labelText = [NSString stringWithFormat:@"(%li, %li)",indexPath.section, indexPath.item];
    cell.label.text = labelText;
    return cell;
dataSource必须返回一个有效的视图，不能为nil，即使由于某种原因该视图不该被显示。layout期望返回有效视图，如果返回nil视图会导致app终止。
运行app，如下所示：
8.重新排序cell
自iOS 9，Collection View允许根据用户手势重新排序cell。如需支持重新排序功能，需要添加手势识别器跟踪用户手势与集合视图的交互，同时更新数据源中item位置。
为UICollectionView添加长按手势识别器，并实现响应方法。
- (void)viewDidLoad {
    // 为collectionView添加长按手势。
    UILongPressGestureRecognizer *longPressGesture = [[UILongPressGestureRecognizer alloc] initWithTarget:self action:@selector(reorderCollectionView:)];
    [self.collectionView addGestureRecognizer:longPressGesture];
// 长按手势响应方法。
- (void)reorderCollectionView:(UILongPressGestureRecognizer *)longPressGesture {
    switch (longPressGesture.state) {
        case UIGestureRecognizerStateBegan:{
            // 手势开始。
            CGPoint touchPoint = [longPressGesture locationInView:self.collectionView];
            NSIndexPath *selectedIndexPath = [self.collectionView indexPathForItemAtPoint:touchPoint];
            if (selectedIndexPath) {
                [self.collectionView beginInteractiveMovementForItemAtIndexPath:selectedIndexPath];
            break;
        case UIGestureRecognizerStateChanged:{
            // 手势变化。
            CGPoint touchPoint = [longPressGesture locationInView:self.collectionView];
            [self.collectionView updateInteractiveMovementTargetPosition:touchPoint];
            break;
        case UIGestureRecognizerStateEnded:{
            // 手势结束。
            [self.collectionView endInteractiveMovement];
            break;
        default:{
            [self.collectionView cancelInteractiveMovement];
            break;
长按手势响应步骤如下：
要开始交互式移动item，Collection View调用beginInteractiveMovementForItemAtIndexPath:方法；
当手势识别器跟踪到手势变化时，集合视图调用updateInteractiveMovementTargetPosition:方法报告最新触摸位置；
当手势结束时，UICollectionView调用endInteractiveMovement方法结束交互并更新视图；
当手势中途取消或识别失败，UICollectionView调用cancelInteractiveMovement方法结束交互。
如果想要对手势识别器进行更全面了解，可以查看手势控制：点击、滑动、平移、捏合、旋转、长按、轻扫这篇文章。
在交互过程中，Collection view会动态的使布局无效，以反映当前item最新布局。默认的layout会自动重新排布item，你也可以自定义布局动画。
UICollectionViewController默认安装了长按手势识别器，用来重新排布集合视图中cell，如果需要禁用重新排布cell手势，设置installStandardGestureForInteractiveMovement属性为NO。
当交互手势结束时，如果item位置放生了变化，UICollectionView会调用以下方法更新数据源。
// 是否允许移动item。
- (BOOL)collectionView:(UICollectionView *)collectionView canMoveItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    return YES;
// 更新数据源。
- (void)collectionView:(UICollectionView *)collectionView moveItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)sourceIndexPath toIndexPath:(NSIndexPath *)destinationIndexPath {
    NSString *sourceObject = [self.simpleModel.model[sourceIndexPath.section] objectAtIndex:sourceIndexPath.item];
    [self.simpleModel.model[sourceIndexPath.section] removeObjectAtIndex:sourceIndexPath.item];
    [self.simpleModel.model[destinationIndexPath.section] insertObject:sourceObject atIndex:destinationIndexPath.item];
    // 重新加载当前显示的item。
    [collectionView reloadItemsAtIndexPaths:[collectionView indexPathsForVisibleItems]];
集合视图会先调用collectionView: canMoveItemAtIndexPath:方法，看当前item是否允许移动。如果没有实现该方法，但实现了collectionView: moveItemAtIndexPath: toIndexPath:方法，集合视图会允许所有item被移动。当交互手势结束时，UICollectionView会自动调用collectionView: moveItemAtIndexPath: toIndexPath:，如果该方法没有实现，则移动cell请求会被忽略。
运行app，移动item。
调用UICollectionView方法进行插入、删除、移动section或item操作。
必须先更新数据源，后更改UICollectionView。UICollectionView中方法会假定当前数据源包含正确数据，如果数据有误，集合视图可能会得到错误数据，也可能请求不存在的数据，导致app崩溃。
以编程的方式添加、删除、移动单个item时，collection view会自动创建动画以反映更改。如果你想要将多个插入、删除、移动操作合并为一个动画，则必须将这些操作放到一个块内，并将该块传递给performBatchUpdates: completion:方法。批量更新会在同一时间更新所有操作。
在performBatchUpdates: completion:方法中，删除操作会在插入操作之前进行。也就是说，删除操作的index是collection view在执行批量更新batch update前的index，插入操作的index是collection view在执行完批量更新中删除操作后的index。
9.使用drag and drop排序
iOS 11增加了系统范围的拖放操作drag and drop，让用户可以快速简单的将文本、图像和文件从一个app移动到另一个app，只需轻点并按住即可提取其内容，拖放到其它位置。
UICollectionView通过专用API支持drag和drop，我们可以使用drag和drop来重新排序cell。
为了支持drag操作，定义一个drag delegate对象，并将其赋值给collection view的dragDelegate，该对象必须遵守UICollectionViewDragDelegate协议；
为了支持drop操作，定义一个drop delegate对象，并将其赋值给collection view的dropDelegate，该对象必须遵守UICollectionViewDropDelegate协议。
注释掉上一部分使用长按手势重新排序cell的代码，现在使用drag and drop重新排序。
所有拖放drag and drop功能都可以在iPad上使用。在iPhone上，拖放功能只能在应用内使用，不可在应用间拖放。
app可以只遵守UICollectionViewDragDelegate、UICollectionViewDropDelegate中的一个协议。
进入ViewController.m文件，声明视图控制器遵守UICollectionViewDragDelegate、UICollectionViewDropDelegate协议。同时，将视图控制器赋值给dragDelegate、dropDelegate属性。
@interface ViewController ()<UICollectionViewDelegate, UICollectionViewDataSource, UICollectionViewDelegateFlowLayout, UICollectionViewDragDelegate, UICollectionViewDropDelegate>
- (void)viewDidLoad {
    // 开启拖放手势，设置代理。
    self.collectionView.dragInteractionEnabled = YES;
    self.collectionView.dragDelegate = self;
    self.collectionView.dropDelegate = self;
9.1从集合视图中拖起item
UICollectionView管理大部分与拖动相关的交互，但你需要指定要拖动的item。当拖动手势发生时，集合视图创建一个拖动会话，调用collectionView:itemsForBeginningDragSession:atIndexPath:代理方法。如果该方法返回非空数组，则集合视图将开始拖动指定item。如果不允许拖动指定索引路径的item，则返回空数组。
在实现collectionView:itemsForBeginningDragSession:atIndexPath:方法时，按照以下步骤操作：
创建一个或多个NSItemProvider，使用NSItemProvider传递集合视图item内容。
将每个NSItemProvider封装在对应UIDragItem对象中。
考虑为每个dragItem的localObject分配要传递的数据。这一步骤是可选的，但在同一app内拖放时，localObject可以加快数据传递。
返回dragItem。
在ViewController.m文件中，实现上述方法：
- (NSArray <UIDragItem *>*)collectionView:(UICollectionView *)collectionView itemsForBeginningDragSession:(id<UIDragSession>)session atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    NSString *imageName = [self.simpleModel.model[indexPath.section] objectAtIndex:indexPath.item];
    NSItemProvider *itemProvider = [[NSItemProvider alloc] initWithObject:imageName];
    UIDragItem *dragItem = [[UIDragItem alloc] initWithItemProvider:itemProvider];
    dragItem.localObject = imageName;
    return @[dragItem];
如果需要支持一次拖动多个item，还需要实现collectionView:itemsForAddingToDragSession:atIndexPath:point:方法，其实现代码与上面部分相同。
运行app，如下所示：
CollectionViewDrag.gif
使用collectionView:dragPreviewParametersForItemAtIndexPath:方法，可以自定义拖动过程中cell外观。如果没有实现该方法，或实现后返回nil，collection view将使用cell原样式呈现。
在该方法的实现部分，创建一个UIDragPreviewParameters对象，并更新指定item的预览信息。使用UIDragPreviewParameters可以指定cell的可视部分，或改变cell背景颜色，如下所示：
// 设置拖动预览信息。
- (nullable UIDragPreviewParameters *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView dragPreviewParametersForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    // 预览图为圆角，背景色为clearColor。
    UIDragPreviewParameters *previewParameters = [[UIDragPreviewParameters alloc] init];
    CollectionViewCell *cell = (CollectionViewCell *)[collectionView cellForItemAtIndexPath:indexPath];
    previewParameters.visiblePath = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:cell.bounds cornerRadius:10];
    previewParameters.backgroundColor = [UIColor clearColor];
    return previewParameters;
运行app，如下所示：
可以看到，预览cell为圆角。
9.2 接收拖动cell内容
当内容被拖入集合视图边界内时，集合视图会调用collectonView:canHandleDropSession:方法，查看当前数据模型是否可以接收拖动的内容。如果可以接收拖动的内容，集合视图会继续调用其它方法。
当用户手指移动时，集合视图跟踪手势，检测可能的drop位置，并通知collectionView:dropSessionDidUpdate:withDestinationIndexPath:代理方法。该方法可选实现，但一般推荐实现。实现该方法后，UICollectonView会及时反馈将如何合并、放置拖动的cell到当前视图。该方法会被频繁调用，实现过程要尽可能快速、简单。
当手指离开屏幕时，UICollectionView会调用collectionView:performDropWithCoordinator:方法，必须实现该方法以接收拖动的数据。实现步骤如下：
枚举coordinator的items属性。
不同类型item，采取不同接收方法：
如果item的sourceIndexPath存在，则item始于集合视图，可以使用批量更新batch update从当前位置删除item，插入到新的位置。
如果item的localObject属性存在，则item始于app其它位置，必须插入item到数据模型。
前面两种均不满足时，使用NSItemProvider的itemProvider属性，异步提取数据，插入到数据模型。
更新数据模型，删除、插入collection view中item。
继续在ViewController.m中添加以下代码：
// 是否接收拖动的item。
- (BOOL)collectionView:(UICollectionView *)collectionView canHandleDropSession:(id<UIDropSession>)session {
    return [session canLoadObjectsOfClass:[NSString class]];
// 拖动过程中不断反馈item位置。
- (UICollectionViewDropProposal *)collectionView:(UICollectionView *)collectionView dropSessionDidUpdate:(id<UIDropSession>)session withDestinationIndexPath:(NSIndexPath *)destinationIndexPath {
    UICollectionViewDropProposal *dropProposal;
    if (session.localDragSession) {
        // 拖动手势源自同一app。
        dropProposal = [[UICollectionViewDropProposal alloc] initWithDropOperation:UIDropOperationMove intent:UICollectionViewDropIntentInsertAtDestinationIndexPath];
    } else {
        // 拖动手势源自其它app。
        dropProposal = [[UICollectionViewDropProposal alloc] initWithDropOperation:UIDropOperationCopy intent:UICollectionViewDropIntentInsertAtDestinationIndexPath];
    return dropProposal;
- (void)collectionView:(UICollectionView *)collectionView performDropWithCoordinator:(id<UICollectionViewDropCoordinator>)coordinator {
    // 如果coordinator.destinationIndexPath存在，直接返回；如果不存在，则返回（0，0)位置。
    NSIndexPath *destinationIndexPath = coordinator.destinationIndexPath ? coordinator.destinationIndexPath : [NSIndexPath indexPathForItem:0 inSection:0];
    // 在collectionView内，重新排序时只能拖动一个cell。
    if (coordinator.items.count == 1 && coordinator.items.firstObject.sourceIndexPath) {
        NSIndexPath *sourceIndexPath = coordinator.items.firstObject.sourceIndexPath;
        // 将多个操作合并为一个动画。
        [collectionView performBatchUpdates:^{
            // 将拖动内容从数据源删除，插入到新的位置。
            NSString *imageName = coordinator.items.firstObject.dragItem.localObject;
            [self.simpleModel.model[sourceIndexPath.section] removeObjectAtIndex:sourceIndexPath.item];
            [self.simpleModel.model[destinationIndexPath.section] insertObject:imageName atIndex:destinationIndexPath.item];
            // 更新collectionView。
            [collectionView moveItemAtIndexPath:sourceIndexPath toIndexPath:destinationIndexPath];
        } completion:nil];
        // 以动画形式移动cell。
        [coordinator dropItem:coordinator.items.firstObject.dragItem toItemAtIndexPath:destinationIndexPath];
现在运行app，如下所示：
CollectionViewDrop.gif
对于必须使用NSItemProvider检索的数据，需要使用dropItem:toPlaceHolderInsertedAtIndexPath:withReuseIdentifier:cellUpdateHandler:方法先将占位符placeholder插入，之后异步检索数据，具体方法这里不再介绍。
iOS 11也为UITableView增加了drag和drop功能，其API非常相似。
10. 总结
UICollectionView非常强大，除系统提供的这些布局风格，你还可以使用自定义布局custom layout满足你的各种需求。
如果觉得从数据源获取数据很耗时，可以使用UICollectionViewDataSourcePrefetching协议，该协议会协助你的数据源在还未调用collectionView:cellForItemAtIndexPath:方法时进行预加载。详细内容可以查看文档进一步学习。
Demo名称：CollectionView

源码地址：https://github.com/pro648/BasicDemos-iOS
参考资料：