MCP零基础学习(1)| MCP 协议核心原理解析

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统一 AI 工具调用的“通信语言”
关键词:工具调用标准化、Client/Server 架构、上下文传递、SSE 流式响应

一、MCP 解决了什么痛点?

在 MCP 出现之前,AI 应用调用外部工具(如数据库、API)存在三大问题:

  1. 碎片化:每个模型需单独适配工具(如 OpenAI Function Calling vs Claude Tool Use)

  2. 高耦合:工具逻辑与模型代码深度绑定,难以复用

  3. 上下文丢失:多轮调用时状态管理复杂

MCP 的核心目标

定义一套与模型无关的标准化协议,让任意 AI 模型通过统一接口调用任意工具。

二、协议架构:Client/Server 解耦设计

核心角色定义

三、协议通信流程拆解

步骤 1:Client 发起请求(Request)

Client 发送 结构化 JSON 到 MCP Server,包含:

  • **context**:历史对话/当前状态(协议核心!)

  • **tool_name**:目标工具标识符

  • **parameters**:工具调用参数

    { "context": {
    "user_id": "u123",
    "session_id": "s456",
    "history": [{"role": "user", "content": "查询北京天气"}] },
    "tool_name": "get_weather", "parameters": {"city": "北京", "unit": "celsius"}}

步骤 2:Server 调用工具(Execution)

Server 根据 tool_name 路由到注册的工具函数,注入上下文并执行:

# MCP 工具注册示例(Python)@mcp_tool(name="get_weather")defweather_api(city: str, unit: str, context: dict) -> dict:    
# 可访问 context["user_id"] 做权限校验    
return fetch_weather(city, unit)  # 调用真实 API

步骤 3:流式返回结果(Response)

通过 Server-Sent Events(SSE) 流式返回,支持大结果分块传输:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/event-stream
event: result_chunk
data: {"progress": 30, "text": "正在获取数据..."}
event: final_result
data: {"temp": 25, "humidity": 60}

四、关键技术特性解析

1. 上下文传递(Context Propagation)

核心价值:在多轮交互中保持状态连续性

  • 客户端在每次请求中携带完整上下文(如用户 ID、对话历史)

  • 服务端可在响应中修改上下文(实现状态机)

    // Server 可返回新上下文 {"result": "...", "updated_context": {"selected_city": "北京"}}

2. 工具动态发现(Tool Discovery)

Client 启动时通过 /registry 接口拉取 Server 的工具清单:

// GET http://mcp-server/registry
{  "tools": [    {      
"name": "get_weather",      
"description": "查询城市天气",      
"parameters": {        
"city": {"type": "string", "required": true},        
"unit": {"type": "string", "enum": ["celsius", "fahrenheit"]}      
}    }  ]}

3. 安全控制(OAuth2 集成)

在工具执行前进行权限校验:

defweather_api(city: str, context: dict):    
user_token = context.get("user_token")    
ifnot validate_token(user_token, scope="weather:read"):        
raise MCPError(code=403, message="无权访问天气服务")

五、对比传统方案:为什么选择 MCP?

六、实战:快速验证 MCP 流程

1. 启动 Mock 服务

pip install fast-mcpfast-mcp --tools demo_tools.py

2. 发起请求(cURL 示例)

curl -X POST http://localhost:8000/execute \  
-H "Content-Type: application/json" \  
-d '{    
"tool_name": "get_weather",    
"parameters": {"city": "上海"},    
"context": {"user_id": "test"}  }'

3. 观察响应

{  "result": {"temp": 28, "condition": "sunny"},  
"updated_context": {"last_city": "上海"}}

七、协议演进方向(2025+)

  1. 多模态扩展:支持图像/音频作为工具输入输出

  2. 智能体协作:MCP Server 可嵌套调用其他 MCP Server

  3. 边缘计算:轻量化客户端运行在 IoT 设备

结语:MCP 不是简单的 RPC 协议,而是为 AI Agent 设计的 “工具协作语言”。其通过上下文传递、流式响应、动态注册等机制,为构建复杂智能应用提供了基础设施。

下一篇预告:《零基础 MCP 开发环境配置》

将手把手配置 Python/Node.js 双环境,集成 Claude 与 Cursor 实战演示!