大模型协议｜深入理解MCP协议

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六月暴雪飞梨花

发布于 2025-03-14 11:18:12

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引言

前几日群里还在讨论MCP，好奇心的驱使，我也去看了下，搞了一通之后发现还需要访问国外网站就没有再研究下去，今日闲来无事又开始琢磨琢磨，开始折腾之旅。

什么是MCP

MCP（Model Context Protocol）是 Anthropic 推出的一种开放协议标准，并在2024年11月份已经开源（https://modelcontextprotocol.io/）。MCP标准化了应用程序如何向LLM提供上下文，通过统一的客户端-服务器架构解决 LLM 应用与数据源连接的难题，通过提供一个统一、标准化且安全的数据连接方式，MCP解决了数据孤岛问题。再简单点来说，如果你把MCP想象成人工智能应用程序的USB-C端口。正如USB-C提供了一种将您的设备连接到各种外围设备和附件的标准化方式，MCP提供了一种将人工智能模型连接到不同数据源和工具的标准化方式。总结起来就是下面几个特点：

LLMs开源标准协议
解决LLMs数据孤岛问题
可连接本地资源和外部资源
提供集成能力
……

MCP整体架构

MCP支持通过统一协议访问本地资源（如数据库、文件）和远程资源（如 Slack、GitHub API），无需定制集成。MCP 不仅共享数据，还可公开工具和交互模板，且内置安全性，确保资源由服务器完全掌控。通过官网提供的一张图可以清晰理解MCP。

MCP 主机（MCP Hosts）：希望通过 MCP 访问资源的程序（例如 Claude Desktop、IDE 或 AI 工具），用于发起连接。
MCP 客户端（MCP Clients）：与服务器保持 1:1 连接的协议客户端。
MCP 服务器（MCP Servers）：轻量级程序，每个程序都通过标准化模型上下文协议公开特定功能。为客户端提供上下文、工具和 prompt 信息。
本地资源（Local Resources）：本地机器资源中可供 MCP 服务器安全访问的资源，例如数据库（Data Source A和Data Source B）、文件、服务，官方提供了一个案例来访问SQLite。
互联网远程服务（Remote Resources）：可以通过网页API来双向调用远程服务，例如Remote Service C。

MCP工作原理

MCP将 LLMs 与资源之间的通信划分为三个主要部分：客户端、服务器和资源。客户端负责发送请求给 MCP 服务器，MCP服务器则将这些请求转发给相应的资源。这种分层的设计使得 MCP 协议能够更好地控制访问权限，确保只有经过授权的用户才能访问特定的资源。通过官方提供的周期图来感受下：

MCP核心组件

在MCP中有三大组件，分别是协议层（Protocol layer）、传输层（Transport layer）、消息类型（Message types）。

协议层（Protocol layer）：协议层负责消息的封装、请求/响应的关联，以及高层通信模式的管理。主要类包括：Protocol、Client、Server等。
传输层（Transport layer）：MCP支持多种传输机制，主要有Stdio传输和基于 HTTP 和 SSE 的传输。
消息类型（Message types）：MCP的消息类型主要有请求、结果、错误、通知。例如错误消息

interface Error {
    code: number;
    message: string;
    data?: unknown;
}

MCP协议利好Java

随着AI技术的发展，Java开发者可能感到需要不断学习新的技能以跟上时代的步伐，尤其是在机器学习、深度学习等新领域的知识，以及新的工具和技术上很吃力，毕竟在人工智能方向，Python一直都是王者般的存在。模型上下文协议的JavaSDK支持AI模型和工具之间的标准化集成，那么如何集成呢？

JavaSDK整体架构

在JavaSDK中，遵循分层架构，明确分离关注点。

MCP客户端

MCP客户端是模型上下文协议（MCP）架构中的关键组件，负责建立和管理与MCP服务器的连接。它实现了协议的客户端。

MCP服务端

MCP服务器是模型上下文协议（MCP）架构中的基础组件，它为客户端提供工具、资源和功能。它实现了协议的服务器端。

引入依赖包

如果你使用了一个Maven项目，那么可以引入下面的包

<!-- 1、引入MCP核心功能依赖 -->
<dependency>
    <groupId>io.modelcontextprotocol.sdk</groupId>
    <artifactId>mcp</artifactId>
</dependency>

……

<!-- 2、引入HTTP SSE传输依赖 -->
<!-- Spring WebFlux-based SSE client and server transport -->
<dependency>
    <groupId>io.modelcontextprotocol.sdk</groupId>
    <artifactId>mcp-spring-webflux</artifactId>
</dependency>

<!-- Spring WebMVC-based SSE server transport -->
<dependency>
    <groupId>io.modelcontextprotocol.sdk</groupId>
    <artifactId>mcp-spring-webmvc</artifactId>
</dependency>

……

<!-- 3、依赖管理 -->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>io.modelcontextprotocol.sdk</groupId>
            <artifactId>mcp-bom</artifactId>
            <version>0.7.0</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>