随着最近Manus带动Agent应用的火热,MCP(模型上下文协议)成为很多社区热议的话题。今天为带大家带来深度的MCP解析与实操应用指南,相信看完这篇你应该可以立刻上手MCP。

本文目录:

  • MCP概念与架构全解析

  • 动手做一个MCP的Demo

  • MCP Server + LlamaIndex/LangGraph:快速构建Agent

  • 推荐资源

01

MCP概念与架构全解析

让我们从一个实际的开发样例开始。

【为什么出现MCP】

假如你开发了一个AI应用,无论是ChatBot还是复杂的Agent,都不会再局限于简单的LLM对话,很多时候你需要与外部世界连接,以访问数据源或使用工具。比如:

  • 操控浏览器实现自动化;访问本地文件

  • 访问数据库结构,以更好的让AI做编程

  • 调用CRM的API以驱动智能客服流程

那么,你需要连接不同的对象,使用不同的接口协议;你需要熟悉SQL、HTTP调用、Playwright等接口;可能你还需要使用搜索引擎、访问云存储、调用第三方开放API...这都需要做大量的“粘合”工作:

图片

MCP就是用来帮助简化LLM应用与这些外部资源间的集成。它允许LLM应用使用统一的协议来连接到这些外部资源,而不必逐个适配:

图片

MCP的做法是增加了一个中间层:LLM应用通过统一的MCP协议连接中间层(称为MCP Server),而这个中间层会处理与外部资源的对接

那为什么Agent火热以后大家才注意到MCP呢?很简单,因为Agent是最需要对接外部资源/工具的LLM应用。

【MCP有哪些好处】

其实在软件系统中这是一种常见设计范式(比如一些大模型API网关把不同厂家的大模型协议转化成统一的OpenAI兼容协议,以方便应用接入)。它的具体意义体现在:

  • LLM应用的简化:不用适配各种私有协议,你只需要知道怎么连接MCP server

  • LLM应用的快速扩展:随时“插拔”新的MCP Server即可,一个不够就再来一个

图片

    MCP的提出者Anthropic旗下的Claude Desktop就可以通过这种方式扩充能力。

  • 快速的适应变化:想象下,如果一个外部资源的接口发生变化,只需要访问它的MCP Server做修改,所有的LLM应用就可无缝适应。

  • 新的AI能力共享生态:通过MCP Server的共享,新的LLM应用可以快速获得各种工具,形成了一种新的合作体系,提高整体效用。

【基于MCP的集成架构】

基于MCP将你的LLM应用与外部资源集成的架构用下图表示:

图片

相对于LLM应用直连外部资源,这里主要多了一个中间层(MCP Server),以及连接这个中间层的(MCP Client),理解了这两个,你就理解了MCP。

MCP Server

 这里的Server不是传统意义上集中式的Server,你可以理解成一个服务插件。

  • MCP Server部署在哪里?

MCP Server可以部署在LLM应用本机,也可以远程部署(Remote),不过目前Remote方式还未完善,暂时不考虑。以下仅考虑本地模式。

    • MCP Server有哪些“服务”?

      • Tools:提供给LLM应用特别是Agent使用的工具。

      • Resoures:提供给LLM应用一些额外的结构化数据。

      • Prompts:提供给LLM应用的一些Prompt模板。比如你的应用是一个Chatbot,可以从MCP Server中取出这些模板,让使用者选择使用。

    • MCP Server从哪里获取?

      • 自己使用MCP SDK创建后供自己或企业内共享使用。

      • 从他人创建的MCP Servers中“挑选”,然后下载使用。比如从这里:

    图片

    本地模式下MCP Server与客户端应用间通过stdio/stdout(标准输入输出)的进程间通信进行消息交换。这种方式你肯定见过,比如:

    cat file.txt | grep "error" | sort > result.txt

    • MCP Server如何启动?

      • 本地模式下,在LLM应用中配置启动命令后,会自动启动MCP Server

      • 不同的MCP Server可能有不同的启动命令,注意查看MCP Server说明书

      • 有的MCP Server需要先安装依赖;有的通过npx/uvx运行的MCP server,则会自动下载缓存并临时运行。

      • MCP Server启动后的物理形式是一个独立的进程。

    • MCP Server怎么与Client应用通信?

    • MCP Server使用什么语言创建?

      目前支持TS/Python/Java SDK来编写MCP Server。

    MCP Client

    • MCP Client是由客户端LLM应用使用Client SDK创建并维护的一个Server会话,就像你在程序中维护一个数据库的Connection一样。一般长这样:

    async with stdio_client(server_params) as (read, write):
            async with ClientSession(
                read, write, sampling_callback=None
            ) as session:......
    
    • 借助Client SDK你可以与MCP Server通信。比如查看Server的Tools:

    tools = await session.list_tools()
    • 本地模式下,Client与Server是一对一的关系。如果需要连接多个MCP Server,需要自行维护多个Session

    02

    动手做一个MCP

    我们用一个简单的Client+Server的完整Demo来加强理解。

    使用pip install mcp安装SDK后,开始下列步骤。

    【创建MCP Server】

    这个MCP Server只有一个能力:提供一个计算器工具。实现如下:

    #server_demo.py
    from mcp.server.fastmcp import FastMCP
    
    # 创建一个MCP服务器
    mcp = FastMCP("演示")
    
    # 添加一个加法工具
    @mcp.tool()
    def calculate(expression: str) -> float:
        """计算四则运算表达式
        参数:
            expression: 数学表达式字符串,如 "1 + 2 * 3"
        返回:
            计算结果
        """
        ...省略计算器代码...
    
    if __name__ == "__main__":
        mcp.run(transport='stdio')

    注意这里必须要有启动代码,但现在你无需启动它。

    【创建MCP Client】

    现在创建一个客户端应用,来连接上面的MCP Server,并调用其中的计算器:

    #client_demo.pyfrom mcp.client.stdio import stdio_client
    from mcp import ClientSession, StdioServerParameters, types
    import asyncio
    
    #Client会使用这里的配置来启动本地MCP Server
    server_params = StdioServerParameters(
        command="python", 
        args=["./server_demo.py"], 
        env=None
    )
    
    async def main():       
        async with stdio_client(server_params) as (read, write):
            async with ClientSession(
                read, write, sampling_callback=None
            ) as session:
                
                await session.initialize()
    
                print('\n正在调用工具...')
                result = await session.call_tool("calculate",{ "expression": "188*23-34" })
                print(result.content)
    
    asyncio.run(main())

    现在直接运行这个客户端,就可以看到如下输出:

    图片

    我们在客户端加一行等待代码,让程序暂时挂起,来观察下面两个命令的结果:

    图片

    发现了什么?MCP Server这里被自动启动了,而且它是客户端应用的子进程!

    【如何调试MCP Server】

    这里还有个问题,如果我只是纯粹的MCP Server开发者,如何快速测试这个Server?对于这里的Python编写的server,可以使用MCP inspector来调试,运行命令:

    mcp dev server_demo.py

    现在访问http://localhost:5173,就进入可视化的调试界面,可以在这里直观的测试刚才的计算器工具:

    图片

    03

    第三方MCP Server + LlamaIndex/LangGraph:快速构建Agent

    相对上面的例子,你可能更关心的是能否借助第三方MCP Server,来让自己的Agent快速使用工具,以连接外部资源?

    现在一起来完成一个真正的Agent,这个Agent会使用第三方MCP Server中的工具来扩展自身能力,为了方便,这里借助LlamaIndex的FunctionCallingAgent来快速实现这个Agent(LangGraph请使用create_react_agent)。

    【找到MCP Server并安装】

    我们先来挑选一个MCP Server。比如这一个:

    图片

    这是一个用来访问ArXiv上论文的MCP Server,提供了搜索、下载等工具。根据它的说明,先安装(注意不同MCP Server安装命令不一样):

    uv tool install arxiv-mcp-server

    【创建Agent,使用这个MCP Server】

    现在我们创建Agent以连接并使用这个MCP Server。在MCP Server的说明中找到其使用的配置方法(其实就是运行命令与命令行参数),添加到Agent代码中:

    ...
    server_params_axiv = StdioServerParameters(
        command="uv", # Executable
        args= [
                "tool",
                "run",
                "arxiv-mcp-server",
                "--storage-path", "./storage"
            ],
        env={**os.environ}
    )

    接下来借助LlamaIndex中的McpToolSpec直接把MCP server中的Tools转化为Agent用的Tools(langGraph请使用langchain-mcp-adapters),然后创建Agent即可:

    async def main():
        # 连接MCP Server 
        async with stdio_client(server_params_axiv) as (read, write):
            async with ClientSession(read, write, sampling_callback=None) as session:
                await session.initialize()
            
                # 查看下MCP server的工具
                print('\n正在列出服务器工具...')
                tools1 = await session.list_tools()
                for tool in tools1.tools:
                    print('可用工具:', tool.name)
                    
                # 获得MCP server的tools
                mcpToolSpec = McpToolSpec(session)
                tools_list = await mcpToolSpec.to_tool_list_async()
    
                #一个简单的FunctionCallingAgent
                agent = FunctionCallingAgent.from_tools(
                    tools_list,
                    llm=llm,
                    verbose=True,
                    system_prompt="你是一个问题回答专家。请使用工具回答问题。")
    
                #测试
                while True:
                    question = input("\n请输入问题(输入q退出):")
                    if question.lower() == 'q':
                        break
                    response = await agent.achat(question)
                    print(response)
    
    asyncio.run(main())

    【测试】

    这样就借助一个已有的MCP Server来让我们的Agent获得了Arxiv访问的能力,比如你可以让Agent帮下载一个论文:

    图片

    04

    推荐资源

    • 官方文档

    https://modelcontextprotocol.io/introduction

    • MCP Server精选

      • https://github.com/punkpeye/awesome-mcp-servers

      • https://glama.ai/mcp/servers(web目录)

    • 把stdio-based的MCP server转化为SSE远程Server

    https://github.com/supercorp-ai/supergateway

    • LangChain的mcp适配器

    https://github.com/langchain-ai/langchain-mcp-adapters

    我们将在后续演示一个连接多MCP Server的更复杂的Agent应用,为大家介绍如何同时管理多个MCP Server会话,并使用其中的Tools。欢迎继续关注。

     

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