3. GATT 操作与流程：Read、Write、Notify、Indicate 详解

GATT 操作，说白了就是蓝牙设备之间怎么交换数据。我刚开始做蓝牙开发时，总觉得 GATT 就是几个读写函数调一调。后来被坑了几次才明白——操作类型选不对，数据就丢了；MTU 没协商好，吞吐量上不去；Connection Interval 设错了，功耗和速度全乱套。

这一章，咱们就把这些核心操作掰开揉碎讲清楚。

3.1 四大操作：Read、Write、Notify、Indicate

GATT 定义了四种数据交互方式。每种都有自己的适用场景，选错了会出大问题。

3.1.1 Read 操作

Read 是最基础的操作。Client 发一个 Read Request，Server 把 Attribute Value 返回。

这里有个坑——一次 Read 最多能读多少字节？ 答案是：取决于 MTU 大小。默认 MTU 是 23 字节，减去 3 字节的 ATT 头部，实际有效载荷只有 20 字节。如果你要读的数据超过 20 字节，就得用 Read Blob Request 分片读取。

3.1.2 Write 操作

Write 分两种：Write Request 和 Write Command。

• Write Request：Client 发数据，Server 必须回复 Write Response。可靠，但慢。
• Write Command：Client 发数据，Server 不回复。快，但不可靠。

我遇到过一个问题：用 Write Command 下发固件升级数据，结果丢包了，设备直接变砖。后来我改成 Write Request，虽然慢了点，但至少能保证每一包都到了。

3.1.3 Notify 与 Indicate

这两个是 Server 主动给 Client 推数据的操作。区别在于：

• Notify：Server 发完就不管了，Client 不需要回复。速度快，但可能丢包。
• Indicate：Server 发完，Client 必须回复确认。可靠，但慢。

你想想看，心率传感器每秒出 10 个数据，用 Indicate 的话，每个数据都要等确认，吞吐量直接腰斩。所以心率数据一般用 Notify。但如果是报警信号——比如温度超限——那就必须用 Indicate，确保 App 收到了。

3.2 MTU 交换流程

MTU（Maximum Transmission Unit）决定了单次 ATT 包能传多少数据。默认 MTU 是 23 字节，但大部分现代蓝牙芯片都支持更大的 MTU，比如 247 字节甚至 512 字节。

MTU 交换的流程很简单：

1. Client 发送 MTU Request，告诉 Server：“我能支持的最大 MTU 是 X”。
2. Server 回复 MTU Response，告诉 Client：“我能支持的最大 MTU 是 Y”。
3. 双方取 min(X, Y) 作为本次连接的 MTU。

举个例子：Client 说我能到 247，Server 说我能到 128，那最终 MTU 就是 128。有效载荷就是 128 - 3 = 125 字节。

MTU 交换的时机也很重要。有些芯片在连接后会自动协商，有些需要手动触发。我的习惯是：连接建立后 100ms 内发起 MTU Request，避免后续操作因为 MTU 太小而失败。

3.3 Connection Interval 对吞吐量的影响

Connection Interval 是蓝牙连接中两个连接事件之间的时间间隔。单位是 1.25ms，范围从 7.5ms 到 4s。

Connection Interval 越小，吞吐量越高，但功耗也越大。

咱们算一笔账：

• 假设 MTU 是 247 字节，有效载荷 244 字节（减去 L2CAP 头部）。
• 每个连接事件可以传 4 个包（取决于芯片和协议栈）。
• Connection Interval 是 7.5ms，那一秒就有 133 个连接事件。

理论吞吐量 = 244 字节 × 4 包 × 133 事件/秒 ≈ 130 KB/s。

但如果 Connection Interval 是 50ms，那一秒只有 20 个事件，吞吐量就掉到 244 × 4 × 20 ≈ 19.5 KB/s。

Connection Interval 不是你想设多少就设多少。它需要 Client 和 Server 协商。Client 发起 Connection Update Request，Server 决定是否接受。如果 Server 不接受，连接就会断开。

我的经验是：不要一上来就设 7.5ms。先设一个中间值，比如 15ms，看看连接稳定性。如果稳定，再逐步减小。有些老手机不支持 7.5ms，强行设会导致断连。

3.4 知识体系总览

下面这张图把 GATT 操作、MTU 交换、Connection Interval 的关系串起来了。你看完应该能对整个流程有个全局认识。

3.5 实战建议

讲了这么多理论，最后给几条实战建议：

• 连接后先做 MTU 交换，别等传数据时才发现不够用。
• 根据数据特性选操作类型：大数据流用 Notify，关键事件用 Indicate。
• Connection Interval 从中间值开始调，稳定后再往小改。别一上来就 7.5ms。
• 实测吞吐量：理论值只是参考，实际跑一下才知道真实性能。