解读

国内 Android 面试中，一旦简历出现“低功耗蓝牙”或“BLE”字样，GATT 几乎是必考题。面试官想确认三件事：

1. 你是否真的理解 BLE 的“服务端-客户端”模型，而不是把蓝牙当成串口；
2. 你是否清楚 Android SDK 里 Service/Characteristic/Descriptor 三者的层级与 UUID 角色；
3. 你是否踩过“写失败、收不到通知”这些国产机碎片化坑，并能给出定位思路。
   回答时先一句话点明 GATT 是 BLE 的通信协议，再分层解释 Service 与 Characteristic 的定义与作用，最后用“发现-读写-订阅”三步法把 API 串起来，并主动提国产 ROM 的兼容经验，基本就能拿到高分。

知识点

1. GATT（Generic Attribute Profile）

   • 基于 ATT 协议，采用“服务端-客户端”架构；服务端是外围设备（如手环、门锁），客户端是手机。
   • 数据以“属性表”形式存在，每条属性用 16/128 bit UUID 标识，通过 Handle 寻址。

2. Service

   • 一组相关 Characteristic 的集合，必须包含至少一个 Characteristic。
   • 标准 Service 如 0x180A（设备信息）、0x180D（心率），厂商可自定义 128 bit UUID。

3. Characteristic

   • 最小数据单元，包含 Value、Properties、Security 三要素。
   • Properties 决定支持的操作：READ、WRITE、WRITE_NO_RESPONSE、INDICATE、NOTIFY 等。
   • 可附加 Descriptor（如 Client Characteristic Configuration，0x2902）用于开关通知。

4. Android 关键类

   • BluetoothGatt：客户端角色，提供 connect()、discoverServices()、readCharacteristic()、writeCharacteristic()、setCharacteristicNotification()。
   • BluetoothGattServer：服务端角色，用于手机向外设广播数据。
   • 所有 I/O 都在 BluetoothGattCallback 异步回调中返回。

5. 读写流程

   • 发现服务：onConnectionStateChange → discoverServices() → onServicesDiscovered。
   • 读：直接调用 readCharacteristic()，结果在 onCharacteristicRead。
   • 写：setValue() → writeCharacteristic()，结果在 onCharacteristicWrite；注意 WRITE_TYPE_DEFAULT 与 WRITE_TYPE_NO_RESPONSE 区别。
   • 订阅：setCharacteristicNotification(true) 后，还要写 0x2902 Descriptor 为 ENABLE_NOTIFICATION_VALUE（部分国产机不写无效）。

6. 国内碎片化经验

   • 华为/小米后台扫描需要定位权限并弹窗授权。
   • OPPO/vivo 对 writeCharacteristic() 连续调用限频，需做 150 ms 节流。
   • 部分机型通知开关写 Descriptor 会返回 GATT_WRITE_NOT_PERMITTED，需 catch 并降级到轮询。

答案

GATT（Generic Attribute Profile）是 BLE 的通信协议，把数据组织成“服务-特征”两级树形结构：

• Service 是逻辑功能单元，用 UUID 标识，例如 0x180D 代表心率服务；
• Characteristic 是服务里的最小数据点，包含真正的业务值、读写权限与通知能力，例如心率测量特征值 UUID 0x2A37。

在 Android 端，手机默认处于 GATT Client 角色，流程如下：

1. 通过 BluetoothDevice#connectGatt(Context, false, callback) 建立连接；
2. 在 onConnectionStateChange 中调用 gatt.discoverServices()，待 onServicesDiscovered 回调后，使用 gatt.getService(UUID) 拿到目标 Service；
3. 从 Service 中通过 getCharacteristic(UUID) 取得 Characteristic；
4. 读数据：直接调用 gatt.readCharacteristic(characteristic)，结果在 onCharacteristicRead 返回；
5. 写数据：characteristic.setValue(byte[]) 设置数据，若需要无回复写则 characteristic.setWriteType(WRITE_TYPE_NO_RESPONSE)，再调用 gatt.writeCharacteristic(characteristic)，结果在 onCharacteristicWrite 回调；
6. 订阅通知：先 gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true)，再手动写 Client Characteristic Configuration Descriptor（UUID 0x2902）为 ENABLE_NOTIFICATION_VALUE，随后 onCharacteristicChanged 将收到外设主动推送的数据。

所有 API 均为异步，需在主线程外统一队列化，避免国产 ROM 的限频与写冲突问题。

拓展思考

1. 如果手环一次广播 20 字节以上数据，如何利用“Write Long Characteristic”或“Prepare Write”分段？
2. 当 MTU 协商到 247 字节后，如何动态调整 BLE 数据包大小以降低国产机重传率？
3. Android 12 引入的 BLUETOOTH_CONNECT、BLUETOOTH_SCAN 运行时权限与“模糊定位”策略，对后台 BLE 保活有何影响？
4. 在车载场景中，手机作为 GATT Server 同时广播多服务，如何与车机 ACL 链路共存并保证 4 dBm 发射功率不超标？