GATT（Generic Attribute Profile）是BLE协议栈中比较靠上的一层，它基于ATT层的属性（Attribute），对BLE连接的主从双方具体的通信行为进行规范。GATT规定了主机如何给从机发消息，以及从机如何给主机发消息。

前面ATT层里面介绍了属性分组，即一个Profile下面有多个服务项，一个服务项下面有多个特征值，一个特征值下面有多个描述符，特征值是承载用户数据的载体，描述符协助特征值描绘用户数据。ATT层的这个设计是一个抽象的设计，理论上可以被其他协议借鉴或扩展，GATT就是将这个设计给具体实现。以编程的视角看，如同ATT层设计了一个结构体类型，GATT就是一个结构体变量。
GATT层主要任务有三个：

发现流程：客户端如何发现服务器的属性
客户端发起通信：客户端向服务器发数据
服务端发起通信：服务器向客户端发数据

GATT的操作都是围绕GATT DB（GATT数据库）进行的，GATT DB本身会涉及到ATT属性的Property（也译为“属性”）、权限、值长度等，其中权限（Permission）跟GAP层的Security Manager紧密相关。可以说GATT、GAP和ATT三层密不可分。

发现流程
使用BLE调试软件nRF Connect连接一个BLE设备，会随即列出BLE设备的服务项、特征值和描述符的信息。BLE主机获取从机的服务项等信息的过程，称为“发现（Discovery）”。
发现流程分三个步骤：

发现全部服务项
发现全部特征值
发现全部描述符

发现服务项
发现服务有三种途径：发现所有的首要服务、按照服务项UUID发现指定的首要服务，查找包含服务。

第一种途径，BLE主机向从机发送一个“按组类型读取请求（Read By Group Type Request）”，从机收到后，返回一个响应，包含了一个服务项的起始句柄和终止句柄。服务项中包含多个特征值和描述符，这些属性排列在GATT DB中，句柄值依次增加，所以起始句柄其实就是服务项自身的句柄，而终止句柄为该服务项下面的最后一个属性的句柄，越过该句柄，就是下一个服务项的领域。然后主机端再发送这样一个请求，从机再返回一个响应，等全部服务项都响应完毕，则返回错误。这样主机端就能够获取从机端的全部首要服务。

第二种途径，BLE主机发送一个“按类型值查找请求（Find By Type Value Request）”，其实就是将服务项的UUID传给从机端，从机收到后，返回该UUID对应的服务项的起始句柄和终止句柄。这对于已知服务项UUID的情况，使用这种方法处理起来显然比第一种要快。

第三种途径使用较少，这里不进行介绍。

发现特征值
发现特征值一定是发现某个服务项领域内的特征值。与前面类似，BLE主机端向从机发送一个“按类型读取请求（Read By Type Request）”，从机端返回一个响应，包含了特征值信息。在实际操作中，开发这还会根据服务项的起始和终止句柄框定特征值的查找范围，这样多次执行，就可以获得该服务项下的全部特征值的句柄信息。

发现描述符
BLE主机端向从机发送一个“查找信息请求（Find Info Request）”，从机端返回一个响应，包含了描述符信息。根据服务器的首尾句柄和特征值的句柄，可以推算出特征值的句柄范围，再通过查找信息请求，获得全部的描述符信息。显然，在固件程序中，获取全部以上信息，需要多轮循环操作，经历多次主从握手通信，即费时又易出错。Anroid开发的SDK中，将发现流程精简为一个API，一旦调用，则能获得全部的从机属性信息。有了从机端的属性结构信息，主机就可以向指定的句柄发送信息了，也可以知道从机发送过来的消息是哪个句柄触发的。

客户端发起通信
有四种类型操作：

读取特征值
写入特征值
读取描述符
写入描述符

读取特征值（Read）
读取特征值就是从机将GATT DB中的特征值数据读出来并发送给主机，所以这个操作可以分解成两部分，先从GATT DB将数据读出，再发送给主机。读取特征值数据要考虑特征值长度问题。默认的情况下MTU=23，这时读取的特征值数据长度不要超过22，否则会涉及到读取长数据。（Write属性值长度不应超过MTU-3，而Read属性值长度不应超过MTU-1，参考这个文章）

使用UUID读取特征值
BLE主机如果知道特征值的UUID，可以在不知道从机的属性结构的情况下，直接向从机发送读取指定UUID的特征值的请求，这样省却了发现的流程，快捷许多。

写入特征值（Write）
与读取特征值类似。
其他
可靠写入（Reliable Write）和签名写入（Signed Write）看介绍很厉害，但是我从未使用过，这里不做多余介绍。

服务端发起通信
只有两类：

Notification
Indication

Notification可以在任何时候从BLE从机发给主机，主机端如果有足够的缓存空间，则一直接收，否则则丢弃。Indication则在发消息后，需要等待主机给出一个确认消息，在确认之前，不能再次发出，这样保证了通信的可靠。可以看出，这些内容与ATT层的属性协议是完全对应的。
（完）

原作者：CY大象，原链接已失效