我们经常看到下图，读图时候我们会讲一个GATT Profile包含多个服务，一个服务包含多个特征，一个特征包含多个描述符，但是真正落到细节层面上，又有些模棱两可，比如为什么特征里面有个Declaration，又有个Value。当我们发数据时候是发给Declaration还是发给Value？
本文介绍GATT的技术细节。
1. Attribute
BLE 中的GATT 指Generic Attribute， ATT 指Attribute。
BLE 协议栈有ATT层和GATT层，ATT 层定义了一套基础数据结构，GATT 层基于ATT 层定义了一套通信交互规范。蓝牙协议规范的Vol 3的Part F和Part G有详尽介绍。
Attribute不能翻译成属性或特征，会与Property和Characteristic冲突，有的文档将其翻译成特性，读起来总觉词不达意，这里尽可能保持使用Attribute或其简写形式（ATT）。
ATT 是BLE 协议对现实世界实体的数据描述形式，不同的BLE 设备，其实就是它们的ATT 定义不同。
一个ATT 包含以下元素：
- 类型（UUID）
- 句柄（Handle）
- 权限（Permission）
- 值（Value）
UUID是一个16字节的唯一码，如果两个ATT 拥有相同的UUID，就认为它们是同一类ATT，因此使用UUID 来表征ATT 的类型。
蓝牙协议规范设定了一个UUID 模板（0000xxxx-0000-1000-8000-00805f9b34fb），第三四字节为占位符，这样只要拿一个双字节数填充占位符，即可产生一个16字节UUID。于是我们看到了许多双字节UUID。
常见的ATT 有：服务（Primary Service）、特征（Characteristic）和描述符。
他们拥有各自固定的UUID，比如服务的UUID为0x2800，特征的UUID为0x2803。
等下！特征的UUID不是用户自己定义的吗，为什么是固定的0x2803？
2. Declaration of Attribute
特征其实是个集合，特征包含以下子元素：
- 特征声明（Characteristic Declaration）
- 特征值声明（Characteristic Value Declaration）
- 特征描述符声明（Characteristic Descriptor Declaration）
其中描述符是可选项，可能包含一个或多个描述符，也可能不包含描述符。
我们通常说：
BLE 的特征是BLE 设备与外界通信的接口，当手机与BLE 设备通信，其实都是与某个具体的特征进行读写。
这句话中的“特征”其实是指特征值。
特征值也是一种Attribute，所以特征值也有Value元素（Characteristic Value also has a value）。
在绝大多数情况下，我们说特征其实就是说特征值。 所以我们说特征的UUID，其实是特征值的UUID，它是用户自定义的。上面说特征的UUID为固定的0x2803，它其实是特征声明。
类似的，服务也是一个集合，服务包含：
- 服务声明（Service Declaration）
- 特征
上面说服务的UUID是固定的0x2800，其实是指服务声明（Service Declaration）的UUID。
3. Value of Attribute
服务声明的Value包含了服务的UUID。
所以，服务声明作为一个Attribute，它自己的UUID 是0x2800。它的Value 中包含一个UUID 值，这个UUID 是整个服务的UUID。这个UUID 可以是双字节，也可以是16字节。
特征声明的Value 包含特征值的属性、Handle 和特征值的UUID。
属性的可选项主要包括：Read（0x02）， Write_no_resp（0x04）， Write（0x08）， Notify（0x10）， Indicate（0x20），还有几个非常少见，这里略过。
一个特征可以有多个属性，通过或运算组合起来，比如Read + Write 属性，就是0x02 | 0x08 = 0x10。
句柄比较简单，无论服务还是特征，他们的句柄都是依次加1的。
这里特征值的UUID 也就是开发时候设定的UUID。
特征值的Value里面其实就是通信时候的传输的数据。
特征值的Value的数据长度是可变的，但是有个最大值限制，我们将这个限制称为MTU（Maximum Transmission Unit），特征值的Value数据长度最大为MTU – 3。如果MTU = 23，特征值的Value数据长度最大是23，如果MTU=247，则最大是244。
这个MTU也不是胡乱设定，如果链路层（Link Layer）支持长包特性，Data Length = 251，那么MTU可以取247，否则MTU就算取很大，在链路层仍然是以20字节小包拆开发送。
描述符的Value要根据描述符的类型，对于最常用的CCCD，如果Notify和Indicate都被禁用，它就是0x0000。
4. Permission of Attribute
当我们提起权限，总是会想起：只读权限、只写权限和读写权限。它们三个也是最常用的选项。
有个极端选项：NO_ACCESS，表示完全不能读写。
如果BLE 设备要求配对绑定，则读写权限需要与以下几种选项产生搭配：
- No_Encryption
- Encryption_no_MITM
- Encryption_with_MITM
No_Encryption 表示不在乎配对与否。
Encryption_no_MITM 表示设备需要建立配对关系，但是不强求MITM。它对应采用Just Works配对方式。
Encryption_with_MITM 表示要求设备建立MITM的配对关系。它对应采用Passkey配对方式。
5. 示例
往nRF52开发板中下载一个ble_app_blinky 的固件，用手机连接它，它的GATT服务长这个样子：
它包含三个服务，前两个服务是默认的服务，这里只关注第三个服务。
在芯片内存中，第三个服务的各项数据均保存下来，以表格的形式列出来：
| GATT Attribute | Handle | UUID | Value | Permission |
| Primary Service Declaration | 0x000B | 0x2800 | 00001523-1212-EFDE-1523-785FEABCD123 | Read |
| Characteristic Declaration | 0x000C | 0x2803 | 0x12, 0x000D, 00001524-1212-EFDE-1523-785FEABCD123 | Read |
| Characteristic Value | 0x000D | 00001524-1212-EFDE-1523-785FEABCD123 | User Data | RW |
| Descriptor (CCCD) | 0x000E | 0x2902 | 0x0000 | RW |
| Characteristic Declaration | 0x000F | 0x2803 | 0x0A, 0x0010, 00001524-1212-EFDE-1523-785FEABCD123 | Read |
| Characteristic Value | 0x0010 | 00001525-1212-EFDE-1523-785FEABCD123 | User Data | RW |
第二行是服务声明，它的Handle是0x000B，因为第一个服务的Handle是0x0001，依次递增下来就是它。它的类型UUID是0x2800，表明它是一个Primary Service。从Value中可以读出这个服务的自定义UUID，它是一个Blinky的UUID。
第三行到第五行是Button特征，第六行是LED特征。
第三行是特征声明，观察它的Value，0x12等于（0x04 | 0x08），他表示该特征具有Read（0x04）和Write（0x08）两个属性。第二个数0x000D表示特征值的Handle，它比特征声明的Handle大1。第三个数是特征值的UUID。
第五行是一个CCCD（Client Characteristic Configuration Descriptor）描述符，它是Notify和Indicate属性必须的描述符。因为它太常见、所以它的UUID（0x2902）值得记住，能在许多时候帮助我们快速定位到它。
（完）
