从零开发MCP

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架构图

在Wind Surf Wave 3版本中,我们推出了对模型上下文协议(Model Context Protocol,简称MCP)的支持。这是一项非常强大的功能,但我们从许多用户那里听说,你们对MCP是什么、为什么重要以及如何开始使用它并不十分清楚。别担心,我们来帮你解决这些问题!在接下来的几分钟里,我们将深入介绍MCP的技术本质、架构设计、实际应用场景,以及如何在Wind Surf中开始使用它,甚至如何开发自己的MCP服务器。

回顾:什么是代理(Agents)?

代理工具

首先,让我们简单回顾一下。我们最初有一个叫做「副驾驶」(Co-pilot)的概念,Codium的原始聊天功能就是一个例子。副驾驶可以访问各种模型,如Sonet 3.5、GPT-4等等,并且让这些模型能够访问某种上下文。对于Codium来说,这个上下文是对你的代码库的深入理解。当你将这两者结合起来时,这些副驾驶在回答关于你的代码库的问题方面非常出色。

但是,它们无法执行一些操作,比如:

  • 实际编辑你的文件
  • 提出差异建议
  • 搜索网络或文档

这就是代理(Agents)发挥作用的地方。代理基本上是在副驾驶的基础上,除了模型和上下文之外,还给它们提供了对工具的访问权限。

代理 = 模型 + 上下文 + 工具

如今,Wind Surf中的Cascade就是一个拥有各种工具访问权限的代理。这些工具包括创建或编辑文件、搜索大量文件中的特定关键词,甚至可以搜索网络和特定的文档站点。

MCP的技术本质

但是,我们经常希望给Cascade访问其他数据源的权限,比如Slack、GitHub、Google Drive等等。例如,我们个人使用Slack进行大量关于不同设计理念、实现方式、编码实践等方面的讨论。因此,让Cascade能够访问Slack将会非常有用。

这就是MCP的用武之地。MCP本质上是一个标准化接口,为像Cascade这样的AI代理提供了一种与其他数据源通信的方式。对于Cascade来说,MCP服务器只是它工具箱中的另一组工具。

MCP的核心架构

MCP基本上由三个主要组件组成:

  1. 客户端:实际使用信息的一方,如Wind Surf
  2. 服务器:负责与数据源通信的中间组件
  3. 数据源:可以是远程服务(如Slack)或本地内容(如文件系统)

本地数据源可以是你文件系统上的内容,而远程数据源可以是像Slack这样的服务,因为我们所有的Slack对话都存储在slack.com上。

那么,中间的这个组件是什么?这个服务器是什么?服务器只负责使用某种Web API与Slack通信,并将该信息传回Cascade。如果这听起来很复杂,别担心,因为你实际上不需要自己创建这些服务器。这些服务器只是在你的机器上运行的本地进程,有很多开源的预构建服务器可以直接下载和运行。

MCP协议规范

MCP协议的核心是一套标准化的API接口,它定义了客户端和服务器之间的通信方式。这些接口主要包括:

// MCP服务器接口规范示例
interface MCPServer {
  // 获取服务器信息
  getServerInfo(): ServerInfo;

  // 获取可用工具列表
  getTools(): Tool[];

  // 执行工具调用
  executeToolCall(toolName: string, params: any): Promise<ToolResult>;

  // 获取数据源信息
  getDataSourceInfo(): DataSourceInfo;
}

这种标准化的接口设计使得不同的MCP服务器可以被统一地集成到AI代理中,而不需要为每个数据源编写特定的集成代码。

// MCP服务器配置示例
{
  "slackbot_token": "xoxb-your-token-here",
  "slack_team_id": "T12345678",
  "name": "Slack MCP 服务器",
  "version": "1.0.0",
  "capabilities": ["search", "read", "write"],
  "rate_limits": {
    "requests_per_minute": 60,
    "concurrent_requests": 5
  }
}

MCP的底层通信机制

MCP服务器与客户端之间的通信通常基于HTTP/WebSocket协议,使用JSON格式进行数据交换。一个典型的通信流程如下:

  1. 服务发现:客户端通过本地网络发现可用的MCP服务器
  2. 握手认证:客户端与服务器建立连接并进行身份验证
  3. 能力查询:客户端查询服务器支持的工具和功能
  4. 工具调用:客户端发送工具调用请求,服务器执行并返回结果
  5. 状态同步:服务器可能会推送数据源状态变更通知

这种设计使得MCP服务器可以作为一个独立的进程运行,与AI代理解耦,从而提高了系统的可扩展性和稳定性。

实际示例:添加Slack MCP服务器

让我们回到我们的Slack示例。假设我在Slack上有一个频道,我和我的团队在那里讨论编码最佳实践,我希望Cascade能够访问这些内容,这样它在编写代码时就可以考虑这些最佳实践。让我们看看如何向Cascade添加Slack MCP服务器。

步骤1:准备Slack应用

首先,我要前往Slack,在那里我有一个名为「slack-mcp-test」的频道(仅用于本演示)。你可以看到我在这里写了一堆JavaScript编码标准,比如如何命名变量、如何处理常量等等。我希望Cascade能够访问这个频道中的内容。

现在,我们可以查看如何设置Slack MCP服务器的说明。记住,这只是一个你运行的进程。每个MCP服务器的说明可能略有不同,你可以在网上找到这些说明。

首先,我需要创建一个非常简单的Slack应用(为了这个演示,我已经创建好了)。完成后,我只需要获取一段JSON代码片段并将其添加到我的客户端。

// Slack应用配置示例
{
  "display_information": {
    "name": "MCP Connector",
    "description": "Connect Slack to MCP",
    "background_color": "#4A154B"
  },
  "oauth_config": {
    "scopes": {
      "bot": [
        "channels:history",
        "channels:read",
        "chat:write",
        "groups:history",
        "groups:read",
        "im:history",
        "im:read",
        "mpim:history",
        "mpim:read"
      ]
    }
  },
  "settings": {
    "event_subscriptions": {
      "request_url": "https://your-mcp-server.example.com/slack/events",
      "bot_events": [
        "message.channels",
        "message.groups",
        "message.im",
        "message.mpim"
      ]
    },
    "interactivity": {
      "is_enabled": true,
      "request_url": "https://your-mcp-server.example.com/slack/interactive"
    }
  }
}

步骤2:配置Wind Surf

mcp配置

让我们复制这段代码,然后转到Wind Surf。在Wind Surf中,如果你前往Cascade,你会看到一个小锤子图标,上面会显示「MCP:0个可用MCP服务器」。让我们添加一个MCP服务器。

点击图标,在右侧你会看到一个名为「配置」的按钮。点击配置后,它会打开一个名为mcpc-config.js的文件,你可以在这里粘贴之前的JSON代码片段。你会注意到它需要一个Slackbot令牌和一个Slack团队ID。我会在线下输入这些信息,然后再回来。

配置完MCP服务器后,你可以返回Cascade,前往锤子图标,你会看到有一个可用的Slack MCP服务器。如果你没有看到,只需点击刷新即可。

测试MCP功能

现在让我们来测试一下。提醒一下,我们在Slack频道中有一堆编码最佳实践,我想确保Cascade了解这些内容。

示例1:获取编码最佳实践

现在,我可以直接问Cascade:

「JavaScript的编码最佳实践是什么?请检查Slack频道」

并给它提供频道ID(因为这是一个演示集成)。你可以立即看到它调用了MCP工具,访问了Slack频道,获取了频道历史记录,现在它可以访问该Slack频道中的所有内容,包括命名约定、语法和风格等等。

示例2:应用最佳实践重构代码

接下来,我可以说:

「使用这些编码标准重构index.ts文件」

现在,它正在使用从Slack获取的信息来改进我代码库中的代码。

高级应用场景

企业级应用:知识库集成

在企业环境中,MCP可以连接到内部知识库、文档系统和专有数据库,使AI代理能够访问公司特定的信息。例如,一家金融机构可以创建一个MCP服务器,连接到其内部合规文档库,使AI代理能够根据最新的监管要求提供建议。

// 企业知识库MCP服务器配置
{
  "name": "企业知识库连接器",
  "version": "2.0.0",
  "data_sources": [
    {
      "name": "合规文档库",
      "type": "document_database",
      "connection_string": "${ENCRYPTED_CONNECTION_STRING}",
      "update_frequency": "daily",
      "access_control": {
        "roles": ["compliance_officer", "legal_team", "executive"]
      }
    },
    {
      "name": "产品规格库",
      "type": "wiki",
      "api_endpoint": "https://internal-wiki.example.com/api/v2",
      "authentication": "oauth2"
    }
  ],
  "security": {
    "encryption": "AES-256",
    "audit_logging": true,
    "data_retention": "90days"
  }
}

多模态数据处理

MCP不仅限于文本数据,它还可以处理图像、音频和视频等多模态数据。例如,一个设计团队可以使用MCP连接到他们的设计资产库,使AI代理能够分析和参考现有的设计元素。

// 多模态MCP服务器工具示例
{
  "tools": [
    {
      "name": "image_search",
      "description": "搜索设计资产库中的图像",
      "parameters": {
        "query": "string",
        "style": "string?",
        "colors": "string[]?",
        "limit": "number?"
      },
      "returns": {
        "images": [{
          "url": "string",
          "thumbnail": "string",
          "metadata": {
            "width": "number",
            "height": "number",
            "format": "string",
            "created_at": "string",
            "tags": "string[]"
          }
        }]
      }
    },
    {
      "name": "audio_analyze",
      "description": "分析音频文件并提取关键信息",
      "parameters": {
        "audio_url": "string",
        "analysis_type": ["transcription", "sentiment", "speaker_identification"]
      },
      "returns": {
        "transcript": "string?",
        "sentiment": "object?",
        "speakers": "string[]?"
      }
    },
    {
      "name": "video_search",
      "description": "在视频库中搜索特定内容",
      "parameters": {
        "query": "string",
        "duration_range": "[number, number]?",
        "categories": "string[]?"
      },
      "returns": {
        "videos": [{
          "url": "string",
          "preview": "string",
          "duration": "number",
          "transcript": "string?"
        }]
      }
    }
  ]
}

MCP服务器开发指南

如果你对现有的MCP服务器不满意,或者需要连接到一个尚未有MCP服务器支持的数据源,你可能需要开发自己的MCP服务器。本节将指导你完成这个过程。

开发环境准备

开发MCP服务器需要以下工具和技能:

  1. 编程语言:任何支持HTTP服务器的语言都可以,但Node.js因其异步特性和丰富的库生态系统而特别适合
  2. 开发工具:代码编辑器(如VS Code)和版本控制系统(如Git)
  3. API知识:了解RESTful API设计原则和WebSocket(如果需要实时通信)
  4. 数据源API:熟悉你想要连接的数据源的API

基本架构设计

一个典型的MCP服务器架构包括以下组件:

+----------------+      +----------------+      +----------------+
|                |      |                |      |                |
|  Wind Surf     |<---->|  MCP服务器     |<---->|  数据源        |
|  (客户端)      |      |  (中间层)      |      |  (API端点)     |
|                |      |                |      |                |
+----------------+      +----------------+      +----------------+

实现MCP协议接口

以下是使用Node.js实现基本MCP服务器的代码示例:

// 基本MCP服务器实现示例 (server.js)
const express = require('express');
const cors = require('cors');
const app = express();
const port = 3000;

// 启用CORS和JSON解析
app.use(cors());
app.use(express.json());

// 服务器信息端点
app.get('/server-info', (req, res) => {
  res.json({
    name: "我的自定义MCP服务器",
    version: "1.0.0",
    description: "连接到我的专有数据源的MCP服务器",
    capabilities: ["search", "read", "write"]
  });
});

// 工具列表端点
app.get('/tools', (req, res) => {
  res.json([
    {
      name: "search_documents",
      description: "搜索文档库",
      parameters: {
        query: "string",
        filters: "object?",
        limit: "number?"
      },
      returns: {
        documents: "array",
        total_count: "number"
      }
    },
    // 更多工具...
  ]);
});

// 工具调用端点
app.post('/execute', async (req, res) => {
  const { tool, params } = req.body;

  try {
    // 根据工具名称路由到相应的处理函数
    switch(tool) {
      case 'search_documents':
        const results = await searchDocuments(params);
        res.json(results);
        break;
      // 处理其他工具...
      default:
        res.status(400).json({ error: `未知工具: ${tool}` });
    }
  } catch (error) {
    res.status(500).json({ error: error.message });
  }
});

// 启动服务器
app.listen(port, () => {
  console.log(`MCP服务器运行在 http://localhost:${port}`);
});

// 实现工具功能
async function searchDocuments(params) {
  // 这里连接到你的实际数据源
  // 例如数据库查询、API调用等

  // 示例实现
  return {
    documents: [
      { id: "doc1", title: "示例文档1", content: "这是一个示例文档..." },
      { id: "doc2", title: "示例文档2", content: "另一个示例文档..." }
    ],
    total_count: 2
  };
}

安全性考虑

开发MCP服务器时,安全性是一个关键考虑因素:

  1. 认证与授权:实现强大的认证机制,确保只有授权用户才能访问你的MCP服务器
  2. 数据加密:使用HTTPS加密所有通信
  3. 输入验证:验证所有客户端输入,防止注入攻击
  4. 速率限制:实现速率限制,防止滥用
  5. 敏感数据处理:小心处理API密钥和其他敏感信息,使用环境变量而不是硬编码
// 安全增强的MCP服务器示例
const rateLimit = require('express-rate-limit');
const helmet = require('helmet');
const jwt = require('jsonwebtoken');

// 添加安全头
app.use(helmet());

// 配置速率限制
const limiter = rateLimit({
  windowMs: 15 * 60 * 1000, // 15分钟
  max: 100 // 每个IP限制100个请求
});
app.use(limiter);

// JWT认证中间件
function authenticateToken(req, res, next) {
  const authHeader = req.headers['authorization'];
  const token = authHeader && authHeader.split(' ')[1];

  if (token == null) return res.sendStatus(401);

  jwt.verify(token, process.env.JWT_SECRET, (err, user) => {
    if (err) return res.sendStatus(403);
    req.user = user;
    next();
  });
}

// 保护端点
app.get('/tools', authenticateToken, (req, res) => {
  // 实现...
});

性能优化策略

随着MCP服务器使用量的增加,性能优化变得至关重要。以下是一些提高MCP服务器性能的策略:

缓存机制

实现智能缓存可以显著减少对数据源的请求数量,提高响应速度:

// 使用内存缓存示例
const NodeCache = require('node-cache');
const cache = new NodeCache({ stdTTL: 600 }); // 10分钟过期

async function searchDocumentsWithCache(params) {
  const cacheKey = `search:${JSON.stringify(params)}`;

  // 检查缓存
  const cachedResult = cache.get(cacheKey);
  if (cachedResult) {
    return cachedResult;
  }

  // 如果缓存未命中,执行实际搜索
  const result = await searchDocuments(params);

  // 存储到缓存
  cache.set(cacheKey, result);

  return result;
}

批处理和并行处理

对于需要处理大量数据的操作,可以使用批处理和并行处理技术:

// 并行处理示例
async function batchProcessDocuments(documentIds) {
  // 将文档ID分成批次
  const batches = [];
  for (let i = 0; i < documentIds.length; i += 10) {
    batches.push(documentIds.slice(i, i + 10));
  }

  // 并行处理每个批次
  const results = await Promise.all(
    batches.map(batch => processDocumentBatch(batch))
  );

  // 合并结果
  return results.flat();
}

连接池和资源管理

对于数据库连接等资源,使用连接池可以提高效率:

// 数据库连接池示例
const { Pool } = require('pg');

const pool = new Pool({
  user: process.env.DB_USER,
  host: process.env.DB_HOST,
  database: process.env.DB_NAME,
  password: process.env.DB_PASSWORD,
  port: process.env.DB_PORT,
  max: 20, // 最大连接数
  idleTimeoutMillis: 30000 // 连接最大空闲时间
});

async function queryDatabase(sql, params) {
  const client = await pool.connect();
  try {
    const result = await client.query(sql, params);
    return result.rows;
  } finally {
    client.release(); // 重要:释放连接回池
  }
}

实际应用案例

案例1:研发团队的知识管理

一个软件研发团队使用MCP连接到他们的JIRA、Confluence和GitHub,创建了一个统一的知识库。AI代理可以:

  • 回答关于项目历史和决策的问题
  • 提供代码库的上下文
  • 根据过去的bug报告提出修复建议
  • 自动生成项目文档

案例2:医疗数据分析

一家医疗机构使用MCP连接到他们的患者记录系统(经过适当的匿名化和安全处理)。医生可以使用AI代理:

  • 分析患者历史记录
  • 比较类似病例的治疗方案
  • 获取最新的医学研究文献
  • 生成患者护理摘要

案例3:法律文档处理

一家律师事务所使用MCP连接到他们的法律文档库和判例数据库。律师可以使用AI代理:

  • 搜索相关判例
  • 分析合同条款
  • 生成法律文档草稿
  • 提供法规遵从性建议

未来发展趋势

MCP技术仍处于早期阶段,但其发展潜力巨大。以下是一些值得关注的未来趋势:

联邦学习与隐私保护

未来的MCP可能会整合联邦学习技术,允许AI模型在不直接访问原始数据的情况下学习数据中的模式,从而更好地保护隐私。

跨平台标准化

随着MCP的普及,我们可能会看到更多的标准化努力,使不同平台和提供商的MCP服务器能够无缝互操作。

实时协作增强

未来的MCP将更加注重实时协作能力,使多个用户和AI代理能够同时处理同一数据集,实现更高效的团队协作。

自适应学习能力

MCP服务器可能会发展出自适应学习能力,根据用户的使用模式自动优化其性能和功能,提供更个性化的体验。

结语

MCP代表了AI代理技术的一个重要发展方向,它打破了AI系统的信息孤岛,使AI能够访问更广泛的数据源,从而提供更有价值的服务。无论你是想简单地使用现有的MCP服务器,还是开发自己的定制解决方案,我们希望本教程能够帮助你理解MCP的工作原理和潜力。

随着技术的不断发展,我们期待看到更多创新的MCP应用出现,进一步扩展AI代理的能力边界。如果你有任何问题或想法,欢迎在社区中分享!

提示:如果你对MCP开发感兴趣,可以

MCP 中文文档