在使用UICollectionView时，基于系统提供的UICollectionViewFlowLayout能实现大部分的功能，但是不能实现瀑布流的布局，同时iOS 9.0之后支持的Header置顶功能，不能满足多个Header叠加置顶的场景。研究网上的一些自定义布局实现，没有发现一个完全能满意的实现，于是就兴起了自己实现一个的念头。研究了UICollectionViewFlowLayout的布局组织方式，并参考了其协议定义，实现了下面的这个UICollectionViewFlexLayout，其协议直接继承并尽量复用和模仿UICollectionViewDelegateFlowLayout，使得使用者的学习成本降到最低。

UICollectionViewFlexLayout

UICollectionViewFlexLayout继承自UICollectionViewLayout，实现了如下功能：

类似UICollectionViewFlowLayout的流式布局
瀑布流布局
对特定cells进行偏移，以支持的分页功能
头部视图的置顶功能

UICollectionViewFlexLayout提供的两种布局模式，流式布局和瀑布流布局，通过如下的协议，由开发者针对不同的section分别进行指定：

UICollectionViewDelegateFlexLayout::collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)layout layoutModeForSection:(NSInteger)section.

如果此协议未实现，则所有sections都是默认的流式布局。

流式布局的用法

流式布局的控制和UICollectionViewFlowLayout完全类似，请参考文章：Using the Flow Layout

瀑布流布局的用法：

瀑布流布局是基于列的布局方式，首先section被分割成数个列，然后，每个Cell依次被放入高度最小的一个列中（如果多个列的高度相同，则放入第一个最小高度的列中）。在同一个列中的cells居左对齐。

布局如下图所示：

开发者实现继承自UICollectionViewDelegateFlowLayout的协议，UICollectionViewDelegateFlexLayout，提供布局需要的信息。

设定section的列数：

(NSInteger)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)layout numberOfColumnsInSection:(NSInteger)section;

如果返回了小于等于0的列数，则自动转换成1列。假设布局存在N个列，则列的宽度如下：

Column Width = (UICollectionView.contentView.bounds.size.width - (SectionInset.left - SectionInset.right) - (N - 1) * (InteritemSpacing)) / N

类似UICollectionViewFlowLayout, Section Inset由如下协议实现设定（同UICollectionViewFlowLayout）：

(UIEdgeInsets)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout insetForSectionAtIndex:(NSInteger)section; 如果此协议未实现，则使用UICollectionViewFlexLayout的属性：sectionInsets

列间隔

UICollectionViewFlowLayout中定义的InteritemSpacing在瀑布流中，被用作了列之间的间隔：

(CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout minimumInteritemSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section;

如果此协议未实现，则使用UICollectionViewFlexLayout的属性：minimumInteritemSpacing

Cell Size:

瀑布流的cell size各不相同，常见的场景是cell具有相同的宽度，但是高度各不相同。Cell Size仍然通过UICollectionViewDelegate中定义的协议来提供：

(CGSize)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout sizeForItemAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;

cells之间的间隔

同一个列中，上下两个cells之间的间隔由如下协议实现来设定：

(CGFloat)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewLayout *)collectionViewLayout minimumLineSpacingForSectionAtIndex:(NSInteger)section;

如果此协议未实现，则使用UICollectionViewFlexLayout的属性：minimumLinetemSpacing

对特定cells进行偏移

某些场景，在某一个特定section之下，进行了分支展示内容。在这个特定section之下，如果进行左右滑动，可以切换各个分支，这种情况下，有可能需要对这个特定section之下的所有cell进行位置的偏移。

属性pagingSection

此属性指定可以偏移的最小section。

属性pagingOffset

此属性指定偏移的距离。

Header置顶

Header可置顶的section设定

Header可置顶的section通过如下三个方法进行设定

(void)addStickyHeader:(NSInteger)section;

(void)removeStickyHeader:(NSInteger)section;

(void)removeAllStickyHeaders;

所有未设置的section的Header不被置顶

置顶模式

UICollectionViewFlexLayout通过属性stackedStickyHeaders来设定Header置顶的两种模式： NO: 类似UICollectionViewFlowLayout的sectionHeadersPinToVisibleBounds，当section的区域被滑出可见区域时，处于置顶状态的Header也会被移出。 YES：Header当往上滑动并被置顶后，就一直处于置顶状态，仅当往下滑动需要脱离置顶位置。如果有多个section的Header都满足了置顶条件，则同时叠加在顶部，即都处于置顶状态。这是默认行为。

当某一个section的Header进入或者离开置顶状态，UICollectionViewDelegateFlexLayout如下两个通知协议如果被实现，将会被调用：

(void)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewFlexLayout *)layout headerEnterStickyModeAtSection:(NSInteger)section withOriginalPoint:(CGPoint)point;

(void)collectionView:(UICollectionView *)collectionView layout:(UICollectionViewFlexLayout *)layout headerExitStickyModeAtSection:(NSInteger)section;

其中，进入置顶状态时，通知会将该Header原本的位置同时传出，供需要时使用。常见的场景是配合分页使用，通过此位置，可以计算出可滑动区域的坐标和大小。

实现的几个点：

布局容器

在原有UICollectionView的分组section下，新建立了Row和Column的二级容器（UICollectionViewFlowLayout也是通过Row来组织section下面的布局），其中：

Section中的各个row之间，在纵向坐标上是递增的，row内的各个cell，横向坐标上是递增的
Section中的各个column之间，在横向坐标上是递增的，column内的各个cell，在纵向坐标上是递增的

这种单向递增的特性，通过二分查找使得确定可见区域内的cells的效率是高效的。