GATT 协议基础：GAP 与 GATT 的关系、角色与层级
聊蓝牙开发，GATT 是绕不开的核心。很多人一上来就啃协议栈，结果被各种术语搞晕。我个人习惯先把 GATT 和 GAP 的关系理清楚，再往下看角色和层级，这样思路会顺很多。
GAP 与 GATT：一个管连接，一个管数据
GAP（Generic Access Profile）和 GATT（Generic Attribute Profile）是蓝牙协议栈里两个最基础的概念。简单说：GAP 负责设备怎么被发现、怎么建立连接；GATT 负责连接建立之后，数据怎么交换。
我在项目中遇到过不少新手，把这两个混为一谈。调试时发现设备连上了但读不到数据，就怀疑是 GATT 的问题。其实很多时候是 GAP 层的广播参数没配好，导致连接不稳定。嗯，这里要注意：GAP 是前提，GATT 是后续。
| 维度 | GAP | GATT |
|---|---|---|
| 职责 | 设备发现、连接建立、安全配对 | 连接后的数据读写、通知、指示 |
| 角色 | Broadcaster / Observer / Peripheral / Central | Server / Client |
| 数据模型 | 广播数据包（ADV） | Attribute 表（Service / Characteristic） |
| 典型场景 | 手机扫描到蓝牙手环 | 手机读取手环的心率值 |
Server / Client 角色：谁提供数据，谁消费数据
GATT 定义了两种角色：Server（服务端）和Client（客户端）。Server 持有数据，Client 发起读写请求。说白了，Server 是数据提供方，Client 是数据消费方。
举个例子：你做一个蓝牙温湿度计。温湿度计本身是 GATT Server，它把温度和湿度数据放在特定的 Characteristic 里。手机 App 是 GATT Client，它主动去读这些数据。反过来，如果手机想设置温湿度计的采样间隔，手机作为 Client 写数据到 Server 的某个 Characteristic 里。
我曾经踩过一个坑：把 Server 和 Client 的角色跟 GAP 的 Peripheral / Central 搞混了。Peripheral 通常是 Server，Central 通常是 Client，但这不是绝对的。有些设备既是 Peripheral 又是 Server，这很常见。但理论上，一个设备可以同时是 Server 和 Client，比如手机同时连接多个外设时。
Profile / Service / Characteristic 层级
这是 GATT 最核心的数据模型。我习惯把它比作一个文件系统：
- Profile —— 相当于一个“应用规范”，它定义了一组 Service 的集合。比如心率 Profile（HRS）包含心率 Service 和设备信息服务。
- Service —— 相当于一个“文件夹”，把相关的 Characteristic 归类在一起。每个 Service 有唯一的 UUID。
- Characteristic —— 相当于一个“文件”，里面存放具体的数据值。Characteristic 也有 UUID，并且有属性（读、写、通知等）。
你想想看，蓝牙协议栈为什么要搞这么复杂？直接传数据不就行了？其实是为了标准化。不同厂商的设备只要遵循同一个 Profile，手机 App 就能通用。比如所有心率计都使用标准的心率 Service，App 不需要为每个品牌写不同的代码。
层级关系图
下面这张图展示了 GATT 的完整层级结构。我建议你把它存下来，开发时对照着看。
实际开发中的层级操作
在代码层面，你通常需要做这几件事：
- 注册 Service —— 调用 API 创建一个 Service 实例，指定 UUID。
- 添加 Characteristic —— 在 Service 下创建 Characteristic，设置 UUID、属性（读/写/通知）和初始值。
- 配置 Descriptor —— 尤其是 CCCD（Client Characteristic Configuration Descriptor），它控制通知和指示的开关。
- 处理读写请求 —— 实现回调函数，响应 Client 的读写操作。
举个例子，创建一个简单的心率 Service：
// 伪代码示例
service = gatt_server_create_service(HEART_RATE_SERVICE_UUID);
// 添加心率测量 Characteristic
char_hr = gatt_server_add_characteristic(
service,
HEART_RATE_MEASUREMENT_UUID,
GATT_PROP_NOTIFY, // 属性：支持通知
GATT_PERM_READ // 权限：可读
);
// 添加 CCCD Descriptor
gatt_server_add_descriptor(
char_hr,
CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG_UUID,
GATT_PERM_READ | GATT_PERM_WRITE
);
// 启动服务
gatt_server_start_service(service);标准 Service 与自定义 Service
蓝牙 SIG 定义了很多标准 Service，比如：
- 心率 Service（0x180D） —— 用于传输心率数据
- 电池 Service（0x180F） —— 用于报告电池电量
- 设备信息服务（0x180A） —— 包含设备名称、序列号等
如果你的产品不属于这些标准类别，可以定义自定义 Service。自定义 Service 使用 128 位 UUID，格式如 0000xxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB，其中 xxxx 是自定义的 16 位值。
我个人建议：能用标准 Service 就用标准的。这样你的设备可以被更多通用 App 识别，兼容性更好。只有标准 Service 无法满足需求时，才考虑自定义。