iOS 8自动调整UITableView和UICollectionView布局

(via:玉令天下的Blog)

本文讲述了UITableView、UICollectionView实现 self-sizing cell 布局的知识，以及如何用 InvalidationContext 优化 UICollectionView 布局的更新。

背景
iOS 越来越人性化了，用户可以在设置-通用-辅助功能中动态调整字体大小了。你会发现所有 iOS 自带的APP的字体大小都变了，可惜我们开发的第三方APP依然是以前的字体。在 iOS 7 之后我们可以用 UIFont 的preferredFontForTextStyle: 类方法来指定一个样式，并让字体大小符合用户设定的字体大小。目前可供选择的有六种样式：
UIFontTextStyleHeadline UIFontTextStyleBody UIFontTextStyleSubheadline UIFontTextStyleFootnote UIFontTextStyleCaption1 UIFontTextStyleCaption2
iOS会根据样式的用途来合理调整字体。

问题来了，诸如字体大小这种“动态类型”，我们需要对其进行动态的UI调整，否则总是觉得我们的界面怪怪的：



我们想要让Cell 的高度随着字体大小而作出调整：



总之，还会有其他动态因素导致我们需要修改布局。

解决方案
UITableView
有三种策略可以调节Cell（或者是Header和Footer）的高度：

a.调节Height属性
b.通过委托方法tableView: heightForRowAtIndexPath:
c.Cell的“自排列”（self-sizing）

前两种策略都是我们所熟悉的，后面将介绍第三种策略。UITableViewCell 和 UICollectionViewCell 都支持 self-sizing。

在 iOS 7 中，UITableViewDelegate新增了三个方法来满足用户设定Cell、Header和Footer预计高度的方法：
- tableView:estimatedHeightForRowAtIndexPath: - tableView:estimatedHeightForHeaderInSection: - tableView:estimatedHeightForFooterInSection:
当然对应这三个方法 UITableView 也 estimatedRowHeight、estimatedSectionHeaderHeight 和 estimatedSectionFooterHeight 三个属性，局限性在于只能统一定义所有行和节的高度。

以 Cell 为例，iOS 会根据给出的预计高度来创建一个Cell，但等到真正要显示它的时候，iOS 8会在 self-sizing 计算得出新的 Size 并调整 table 的 contentSize 后，将 Cell 绘制显示出来。关键在于如何得出 Cell 新的 Size，iOS提供了两种方法：

自动布局
这个两年前推出的神器虽然在一开始表现不佳，但随着 Xcode 的越来越给力，在iOS7中自动布局俨然成了默认勾选的选项，通过设定一系列约束来使得我们的UI能够适应各种尺寸的屏幕。如果你有使用约束的经验，想必已经有了解决思路：向 Cell 的 contentView 添加约束。iOS 会先调用 UIView 的 systemLayoutSizeFittingSize: 方法来根据约束计算新的Size，如果你没实现约束，systemLayoutSizeFittingSize: 会接着调用sizeThatFits:方法。

人工代码
我们可以重写sizeThatFits:方法来自己定义新的Size，这样我们就不必学习约束相关的知识了。

下面我给出了一个用 Swift 语言写的 Demo-HardChoice ，使用自动布局来调整UITableViewCell的高度。我通过实现一个UITableViewCell的子类DynamicCell来实现自动布局，你可以再GitHub上下载源码：
import UIKit class DynamicCell: UITableViewCell { required init(coder: NSCoder) { super.init(coder: coder) if textLabel != nil { textLabel.font = UIFont.preferredFontForTextStyle(UIFontTextStyleHeadline) textLabel.numberOfLines = 0 } if detailTextLabel != nil { detailTextLabel.font = UIFont.preferredFontForTextStyle(UIFontTextStyleBody) detailTextLabel.numberOfLines = 0 } } override func constraints() -> [AnyObject] { var constraints = [AnyObject]() if textLabel != nil { constraints.extend(constraintsForView(textLabel)) } if detailTextLabel != nil { constraints.extend(constraintsForView(detailTextLabel)) } constraints.append(NSLayoutConstraint(item: contentView, attribute: NSLayoutAttribute.Height, relatedBy: NSLayoutRelation.GreaterThanOrEqual, toItem: contentView, attribute: NSLayoutAttribute.Height, multiplier: 0, constant: 44)) contentView.addConstraints(constraints) return constraints } func constraintsForView(view:UIView) -> [AnyObject]{ var constraints = [NSLayoutConstraint]() constraints.append(NSLayoutConstraint(item: view, attribute: NSLayoutAttribute.FirstBaseline, relatedBy: NSLayoutRelation.Equal, toItem: contentView, attribute: NSLayoutAttribute.Top, multiplier: 1.8, constant: 30.0)) constraints.append(NSLayoutConstraint(item: contentView, attribute: NSLayoutAttribute.Bottom, relatedBy: NSLayoutRelation.GreaterThanOrEqual, toItem: view, attribute: NSLayoutAttribute.Baseline, multiplier: 1.3, constant: 8)) return constraints } }
上面的代码需要注意的是，Objective-C中的类在Swift中都可以被当做AnyObject，这在类型兼容问题上很管用。

别忘了在相应的 UITableViewController 中的 viewDidLoad 方法中加上：
self.tableView.estimatedRowHeight = 44
自适应效果如下：



UICollectionView
UITableView 和 UICollectionView 都是 data-source 和 delegate 驱动的。UICollectionView 在此之上进行了进一步抽象。它将其子视图的位置，大小和外观的控制权委托给一个单独的布局对象。通过提供一个自定义布局对象，你几乎可以实现任何你能想象到的布局。布局继承自 UICollectionViewLayout 抽象基类。iOS 6 中以 UICollectionViewFlowLayout 类的形式提出了一个具体的布局实现。在 UICollectionViewFlowLayout 中，self-sizing 同样适用：



采用self-sizing后：



UICollectionView 实现 self-sizing 不仅可以通过在 Cell 的 contentView 上加约束和重写 sizeThatFits: 方法，也能在 Cell 层面（以前都是在 contentSize 上进行 self-sizing）上做文章：重写 UICollectionReusableView 的preferredLayoutAttributesFittingAttributes: 方法来在 self-sizing 计算出 Size 之后再修改，这样就达到了对Cell布局属性（UICollectionViewLayoutAttributes）的全面控制。

PS：preferredLayoutAttributesFittingAttributes: 方法默认调整Size属性来适应 self-sizing Cell，所以重写的时候需要先调用父类方法，再在返回的 UICollectionViewLayoutAttributes 对象上做你想要做的修改。

由此我们从最经典的 UICollectionViewLayout 强制计算属性（还记得 UICollectionViewLayoutAttributes 的一系列工厂方法么？）到使用 self-sizing 来根据我们需求调整属性中的Size，再到重写UICollectionReusableView（UICollectionViewCell也是继承于它）的 preferredLayoutAttributesFittingAttributes: 方法来从Cell层面对所有属性进行修改：



下面来说说如何在 UICollectionViewFlowLayout 实现 self-sizing：
首先，UICollectionViewFlowLayout 增加了estimatedItemSize 属性，这与 UITableView 中的 ”estimated...Height“ 很像（注意我用省略号囊括那三种属性），但毕竟 UICollectionView 中的 Item 都需要约束 Height 和 Width的，所以它是个 CGSIze，除了这点它与 UITableView 中的”estimated...Height“用法没区别。
其...没有其次，在 UICollectionView 中实现 self-sizing，只需给 estimatedItemSize 属性赋值（不能是 CGSizeZero ），一行代码足矣。

InvalidationContext
假如设备屏幕旋转，或者需要展示一些其妙的效果（比如 CoverFlow ），我们需要将当前的布局失效，并重新计算布局。当然每次计算都有一定的开销，所以我们应该谨慎的仅在我们需要的时候调用 invalidateLayout 方法来让布局失效。

在 iOS 6 时代，有的人会“聪明地”这样做：
- (BOOL)shouldInvalidateLayoutForBoundsChange:(CGRect)newBounds { CGRect oldBounds = self.collectionView.bounds; if (CGRectGetWidth(newBounds) != CGRectGetWidth(oldBounds)) { return YES; } return NO; }
而 iOS 7 新加入的 UICollectionViewLayoutInvalidationContext 类声明了在布局失效时布局的哪些部分需要被更新。当数据源变更时，invalidateEverything 和 invalidateDataSourceCounts 这两个只读 Bool 属性标记了UICollectionView 数据源“全部过期失效”和“Section和Item数量失效”，UICollectionView会将它们自动设定并提供给你。

你可以调用invalidateLayoutWithContext:方法并传入一个UICollectionViewLayoutInvalidationContext对象，这能优化布局的更新效率。

当你自定义一个 UICollectionViewLayout 子类时，你可以调用 invalidationContextClass 方法来返回一个你定义的 UICollectionViewLayoutInvalidationContext 的子类，这样你的 Layout 子类在失效时会使用你自定义的InvalidationContext 子类来优化更新布局。

你还可以重写 invalidationContextForBoundsChange: 方法，在实现自定义 Layout 时通过重写这个方法返回一个 InvalidationContext 对象。

综上所述都是 iOS 7 中新加入的内容，并且还可以应用在 UICollectionViewFlowLayout 中。在 iOS 8 中，UICollectionViewLayoutInvalidationContext 也被用在self-sizing cell上。

iOS8 中 UICollectionViewLayoutInvalidationContext 新加入了三个方法使得我们可以更加细致精密地使某一行某一节Item（Cell）、Supplementary View 或 Decoration View 失效：
invalidateItemsAtIndexPaths: invalidateSupplementaryElementsOfKind:atIndexPaths: invalidateDecorationElementsOfKind:atIndexPaths:
对应着添加了三个只读数组属性来标记上面那三种组件：
invalidatedItemIndexPaths invalidatedSupplementaryIndexPaths invalidatedDecorationIndexPaths
iOS自带的照片应用会将每一节照片的信息（时间、地点）停留显示在最顶部，实现这种将 Header 粘在顶端的功能其实就是将那个 Index 的 Supplementary View 失效，就这么简单。

UICollectionViewLayoutInvalidationContext 新加入的 contentOffsetAdjustment 和 contentSizeAdjustment 属性可以让我们更新 CollectionView 的 content 的位移和尺寸。

此外 UICollectionViewLayout 还加入了一对儿方法来帮助我们使用self-sizing：
shouldInvalidateLayoutForPreferredLayoutAttributes:withOriginalAttributes: invalidationContextForPreferredLayoutAttributes:withOriginalAttributes:
当一个self-sizing Cell发生属性发生变化时，第一个方法会被调用，它询问是否应该更新布局（即原布局失效），默认为NO；而第二个方法更细化的指明了哪些属性应该更新，需要调用父类的方法获得一个InvalidationContext 对象，然后对其做一些你想要的修改，最后返回。

试想，如果在你自定义的布局中，一个Cell的Size因为某种原因发生了变化（比如由于字体大小变化），其他的Cell会由于 self-sizing 而位置发生变化，你需要实现上面两个方法来让指定的Cell更新布局中的部分属性；别忘了整个 CollectionView 的 contentSize 和 contentOffset 因此也会发生变化，你需要给 contentOffsetAdjustment 和 contentSizeAdjustment 属性赋值。