深入理解 MCP 协议：从本质解析到实战构建

冻梨政哥
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深入理解 MCP 协议：从本质解析到实战构建

一、什么是 MCP？

MCP（Model Context Protocol，模型上下文协议）是一种新兴的通信协议，旨在标准化人工智能模型与外部数据源、工具及服务之间的交互方式。它类似于 Web 开发中的 HTTP 协议或数据库领域的 SQL，为 AI 应用提供了一套通用的“语言”，使得不同系统能够无缝对接。

MCP 的核心价值

  • 解耦架构：将 AI 模型（Client）与数据/工具服务（Server）分离，符合 B/S（Browser/Server）或 C/S（Client/Server）架构思想。
  • 标准化接口：通过统一的协议定义工具（Tools）、资源（Resources）和提示（Prompts），降低集成复杂度。
  • 生态互通：让不同的 AI 助手（如 Cursor、Claude Desktop）能够直接调用开发者自定义的后端服务。

二、MCP 的本质解析

MCP 的本质是一个基于标准输入输出流（Stdio）或其他传输层（如 SSE、WebSocket）的 RPC（远程过程调用）框架。

在传统 Web 开发中，客户端通过 HTTP 请求访问服务器 API；而在 MCP 架构中：

  • MCP Server：暴露具体的能力（如查询数据库、读取文件、执行代码），等待被调用。
  • MCP Client：通常是 AI 编辑器或助手，它理解用户的自然语言意图，将其转化为对 MCP Server 的工具调用请求。
  • 通信载体：在本地开发场景中，两者通过进程间的标准输入输出流（Stdio）进行高效通信；在远程场景中，则可通过网络协议传输。

这种设计使得 AI 不再是一个封闭的黑盒，而是变成了一个能够灵活调度外部资源的“智能中枢”。

三、实战演练：基于代码打造你的第一个 MCP Server

根据提供的 readme.md 代码片段，我们将一步步解析如何构建一个基础的 MCP 服务。该示例实现了一个简单的用户信息查询工具。

1. 环境准备与依赖引入

首先，我们需要引入 MCP SDK 的核心组件。代码中使用了 @modelcontextprotocol/sdk 包。

import { McpServer } from '@modelcontextprotocol/sdk/server/mcp.js'; 
import { StdioServerTransport } from '@modelcontextprotocol/sdk/server/stdio.js'; 
import { z } from 'zod'; // 用于定义数据结构校验
  • McpServer：构建服务器的核心类。
  • StdioServerTransport：定义通信方式为本地标准输入输出流，这是本地调试最常用的方式。
  • zod：一个 TypeScript 优先的 Schema 验证库，用于严格定义工具的输入参数格式。

2. 模拟数据服务

在实际生产中，这里通常会连接真实的数据库（如 MySQL、MongoDB）。为了演示，代码中使用了一个内存对象 database 来模拟用户数据：

const database = {
    users: {
        "001": { id: "001", name: "张三", email: "zhangsan@example.com", role: "admin" },
        "002": { id: "002", name: "李四", email: "lisi@example.com", role: "user" },
        "003": { id: "003", name: "王五", email: "wangwu@example.com", role: "user" },
    }
}

3. 初始化 MCP 服务器

实例化 McpServer 并配置基本信息，这相当于注册了一个服务节点。

const server = new McpServer({
    name: 'my-mcp-server',
    version: '1.0.0',
});

4. 注册核心工具（Tool）

这是 MCP 最关键的步骤。我们通过 registerTool 方法向服务器暴露一个能力。在这个例子中，我们注册了一个名为 query-user 的工具。

定义工具元数据

  • description：告诉 AI 这个工具是做什么的。AI 会根据此描述决定何时调用该工具。

    "查询数据库中的用户信息。输入用户 ID, 返回该用户的详细信息..."

  • inputSchema：使用 Zod 定义输入参数的结构。这里要求必须传入一个字符串类型的 userId。

实现业务逻辑

异步函数接收解析后的参数 { userId }，执行查询逻辑：

  • 如果用户存在：返回格式化的文本信息（ID、姓名、邮箱、角色）。
  • 如果用户不存在：返回友好的错误提示，并列出可用的 ID。
server.registerTool('query-user', {
    description: '查询数据库中的用户信息。输入用户ID, 返回该用户的详细信息（姓名、邮箱、角色）。',
    inputSchema: {
        userId: z.string().describe("用户 ID, 例如：001, 002, 003")
    }
}, async ({ userId }) => {
    const user = database.users[userId];
    if (!user) {
        return {
            content: [
                {
                    type: 'text',
                    text: `用户ID ${userId} 不存在。可用的ID: 001, 002, 003`
                }
            ]
        }
    } else {
        return {
            content: [
                {
                    type: 'text',
                    text: `用户信息：\n- ID: ${user.id}\n- 姓名: ${user.name}\n- 邮箱: ${user.email}\n- 角色: ${user.role}`
                }
            ]
        }
    }
})

5. 启动服务连接

最后，创建传输通道并启动服务器，使其进入监听状态

const transport = new StdioServerTransport();
await server.connect(transport);

此时，该脚本作为一个独立进程运行。当 MCP Client（如 Cursor）配置了该脚本路径后，用户在对话框中输入“帮我查一下 001 号用户的信息”，Client 会自动识别意图，调用 query-user 工具，并将结果返回给用户。

image.png

四、总结与展望

通过上述代码，我们不仅实现了一个功能简单的用户查询服务，更完整地展示了 MCP 的工作流：定义服务 -> 注册工具 -> 建立通信 -> 响应请求。

MCP 的出现标志着 AI 应用开发进入了“插件化”和“标准化”的新阶段。开发者无需关心具体的 AI 模型如何实现推理，只需专注于通过 MCP 协议暴露高质量的数据和服务能力。未来，随着更多官方和社区驱动的 MCP Server 出现，AI 将能够真正打通企业内部的 ERP、CRM 以及各类 SaaS 平台，成为无所不能的智能助手。

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