MCP 概述
Model Context Protocol(MCP) 是一套标准化协议,用于实现 AI 模型与外部工具或资源的交互。它提供一致的接口,使 AI 模型能够访问数据库、API、文件系统及其他外部服务,同时支持多种传输机制,满足不同运行环境的需求。
在没有 MCP 协议之前
- 每个模型调用工具的方式各不相同
- 接口格式不统一
- 工具接入成本高
模型调用外部资源缺乏标准化,接入复杂且不稳定。
有了MCP协议之后
MCP核心就是:把“模型调用工具”这件事标准化了。它让AI可以 让 AI 可以像程序一样,稳定、标准地访问外部资源,比如:
- 查询数据库
- 调用接口(API)
- 读写文件
- 访问企业系统
- 使用内部服务
MCP Java SDK 架构
MCP Java SDK 采用三层架构,以实现高内聚、低耦合和可扩展性:
- Client/Server 层(顶层)
McpClient:负责客户端协议逻辑,包括连接管理、工具调用和资源访问
McpServer:负责服务器端协议逻辑,实现工具暴露、请求处理和客户端管理 - Session 层(中间层)
McpSession:会话管理核心接口
McpClientSession / McpServerSession:客户端/服务器会话实现
负责维护连接状态及通信模式,提供同步和异步操作支持 - Transport 层(底层)
McpTransport:消息传输和 JSON-RPC 序列化
支持多种传输方式:STDIO、HTTP/SSE、Streamable-HTTP 等
为上层通信提供基础支持
总的来说就是:上层处理协议逻辑,中层管理会话状态,底层负责消息传输。
与大模型的交互流程
MCP Client 工具注册 / 上报能力
真正的 MCP Client 通常是“包着大模型的那一层应用/框架”,比如: Cursor,Cline,Claude Desktop等等
- 触发点:MCP Client 启动或大模型初始化时。
- 功能:
- 上报可用工具列表给大模型
- 例如:数据库查询、文件访问、第三方 API 等。
- 协商每个工具的能力、参数格式、权限范围。
- 让大模型在生成调用指令时“知道自己能调用什么工具”。
- 上报可用工具列表给大模型
- 效果:大模型可以在生成策略或回答时选择最合适的工具。
大模型发起请求
- 用户输入指令或触发事件。
- 大模型参考 MCP Client 上报的工具能力,决定:
- 使用哪种工具
- 调用哪些参数
MCP Client 封装请求
- 将大模型的指令转成 MCP 标准消息发给给MCP Server。
- 做版本与能力校验。
- 支持同步或异步执行。
MCP Server / 工具执行
- 接收 MCP 消息。
- 校验参数、权限。
- 执行工具操作。
- 返回结果或错误信息给MCP Client。
MCP Client 返回结果
- MCP把结果进行格式化、封装结果。
- 发送回大模型。
大模型生成输出
- 利用工具结果生成自然语言或结构化响应。
- 返回给用户。
与Tool Calling的对比
对于大模型调用外部工具的能力,之前的文章中已经讲过了一个Tool Calling ,这里怎么又来一个MCP。这两者有什么区别吗?这里我们把Tool Calling和MCP做一个对比。
- Tool Calling 本质上是模型调用外部工具的能力。依赖于模型本身的能力, 如果模型本身没有“执行外部调用”的能力,Tool Calling 就无法独立运作。
- MCP 是工具管理和调用的标准协议。 MCP 让模型可以像调用本地函数一样去访问各种工具,解决了: 不同工具接口不统一的问题,MCP 并不赋能模型去调用工具,它提供了安全、统一、可扩展的“通道”,模型使用这个通道去执行工具调用。
| 维度 | Tool Calling | MCP |
|---|---|---|
| 层级 | 模型能力 | 系统协议 |
| 作用 | 决定“要不要调” | 定义“怎么调” |
| 是否执行工具 | 不执行 | 定义执行方式 |
| 是否标准化 | 各家不同 | 统一协议 |
| 是否跨进程/远程 | 一般不涉及 | 支持 |
SpringAI中的MCP
Spring AI 是 MCP Java SDK 的 Spring 封装, 对 MCP 提供了全面支持,通过 Boot Starters 和 Java 注解简化开发。它让开发者在 Spring Boot 环境中能用最少的配置和代码就使用 MCP 协议。
在Spring AI,使开发者可以轻松实现:
- 实现 MCP 客户端应用:调用 MCP 服务器提供的工具和资源
- 实现 MCP 服务器应用:将服务或工具暴露给 MCP 客户端
MCP Server Boot Starters(MCP服务端)
Spring AI 提供自动配置的 Starter,让你可以快速搭建 MCP 服务器,包括多种协议、传输机制和开发模式
一些核心特性
- 自动配置 MCP Servers 组件(工具/资源/提示/补全等)
- 多协议支持:STDIO、SSE、Streamable‑HTTP、Stateless
- 支持同步(sync)与异步(async)模式
- 注解式开发支持(基于 Spring Bean 扫描)
MCP Server支持同步和异步模式
1. Synchronous Server(同步服务器)
- 实现类:
McpSyncServer - 特点:
- 默认类型
- 请求-响应模式(blocking)
- 简单、直接,适合大多数传统应用
- 限制:只注册 同步 MCP 方法,异步方法会被忽略
- 配置:
spring.ai.mcp.server.type=SYNC
2. Asynchronous Server(异步服务器)
- 实现类:
McpAsyncServer - 特点:
- 非阻塞、reactive 风格
- 内置 Project Reactor 支持
- 适合高并发、事件驱动或流式应用
- 限制:只注册 异步 MCP 方法,同步方法会被忽略
- 配置:
spring.ai.mcp.server.type=ASYNC
| 特性 | 同步 (SYNC) | 异步 (ASYNC) |
|---|---|---|
| 编程模型 | 阻塞、请求-响应 | 非阻塞、Reactive |
| 注册方法 | 同步方法 | 异步方法 |
| 性能场景 | 普通请求处理 | 高并发、流式数据 |
| 内置支持 | 自动同步工具注册 | Project Reactor 异步工具注册 |
MCP Server的协议类型
| 协议 | 工作方式 | 适用场景 |
|---|---|---|
| STDIO | 与宿主进程同一进程,通过 stdin/stdout 通信 | 内嵌到应用中,无需独立服务器 |
| SSE | 独立服务器,支持实时推送 | 需要实时消息更新的多客户端场景 |
| Streamable-HTTP | 独立服务器,通过 HTTP POST/GET 通信,可选 SSE 流式推送 | HTTP 通信 + 多消息流场景 |
| Stateless | 独立服务器,不维护会话状态 | 微服务或云原生架构,简化部署 |
结合Cursor演示STDIO协议类型
- 新建一个ai-mcp-server-std模块,添加对应的依赖和配置
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-server</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-server-webmvc</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
server:
port: 8086
spring:
ai:
mcp:
server:
name: std-mcp-server
version: 1.0.0
type: SYNC
instructions: "这个服务提供了天气查询的功能"
capabilities:
tool: true
resource: true
prompt: true
completion: true
keep-alive-interval: 30s
stdio: true
- 定义工具并添加配置类
@Component
public class WeatherTool {
@Tool(description = "根据城市查询天气")
public String getWeather(String city) {
return city + " 的天气是:多云 20°C";
}
}
@Configuration
public class McpServerConfig
{
@Bean
public ToolCallbackProvider weatherTools(WeatherTool weatherTool)
{
return MethodToolCallbackProvider.builder()
.toolObjects(weatherTool)
.build();
}
}
- 将项目打包后放在D:/jar文件夹下面
- 打开cursor配置我们自己的MCP Server
- 在mcp.json添加自己的mcp,注意:不要在json文件中写注释。
{
"mcpServers": {
"std-mcp-server": {
"command": "java",
"args": [
"-Dspring.ai.mcp.server.stdio=true",
"-Dspring.main.web-application-type=none",
"-Dspring.main.banner-mode=off",
"-jar",
"D:/jar/ai-mcp-server-std"
]
}
}
}
- 在cursor中测试
演示STREAMABLE-HTTP协议类型
新建MCP Server
- 新建一个ai-mcp-server-streamable模块,添加对应的依赖和配置
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-server-webflux</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
server:
port: 8087
spring:
ai:
mcp:
server:
enabled: true
protocol: STREAMABLE
name: streamable-mcp-server
version: 1.0.0
type: ASYNC
instructions: "这个服务提供了天气查询的功能"
resource-change-notification: true
tool-change-notification: true
prompt-change-notification: true
capabilities:
tool: true
resource: true
prompt: true
completion: true
streamable-http:
mcp-endpoint: /mcp
keep-alive-interval: 30s
- 定义工具并添加配置类
@Component
public class WeatherTool {
@Tool(description = "根据城市查询天气")
public String getWeather(String city) {
return city + " 的天气是:多云 20°C";
}
}
@Configuration
public class McpServerConfig
{
@Bean
public ToolCallbackProvider weatherTools(WeatherTool weatherTool)
{
return MethodToolCallbackProvider.builder()
.toolObjects(weatherTool)
.build();
}
}
- 启动项目
结合Cursor使用
- 继续在cursor中添加MCP Server,由于没有认证,Authorization就这样。
{
"mcpServers": {
"std-mcp-server": {
"command": "java",
"args": [
"-Dspring.ai.mcp.server.stdio=true",
"-Dspring.main.web-application-type=none",
"-Dspring.main.banner-mode=off",
"-jar",
"D:/jar/ai-mcp-server-std.jar"
]
},
"streamable-mcp-server": {
"type": "streamable-http",
"url": "http://localhost:8087/mcp",
"headers": {
"Authorization": "Bearer your-token"
}
}
}
}
- 启用我们的mcp-server
- 测试通过
结合MCP Client使用
下方讲解MCP Client时再配合使用。
Stateless Streamable-HTTP协议类型
和上述演示类似,可在项目代码 ai-mcp-server-stateless 模块中查看
MCP Client Boot Starter(MCP 客户端启动器)
功能支持
MCP Client Boot Starter 提供了:
- 管理多个 MCP 客户端实例
- 自动初始化客户端(可配置开启/关闭)
- 支持多种传输方式:STDIO、HTTP/SSE、Streamable-HTTP、Stateless Streamable-HTTP
- 与 Spring AI 的工具执行框架集成
- 工具过滤与名称前缀定制
- 生命周期管理(Context 关闭时自动清理资源)
- 支持同步(SYNC)和异步(ASYNC)客户端
- 支持注解方式的事件处理(如进度、日志、采样、工具变更通知等)
可用的starter
<!-- 标准客户端 二选一 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-client</artifactId>
</dependency>
<!-- 基于 WebFlux 的客户端(二选一) -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-client-webflux</artifactId>
</dependency>
新建Client配合STREAMABLE-HTTP服务
- 新建一个ai-mcp-client模块
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-client</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>
<!-- 使用openai模型 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-model-openai</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
server:
port: 8090
spring:
main:
allow-bean-definition-overriding: true
ai:
openai:
api-key: ${qwen}
base-url: https://dashscope.aliyuncs.com/compatible-mode
chat:
options:
model: qwen3.5-plus
temperature: 0.7
mcp:
client:
enabled: true
name: spring-ai-mcp-client
version: 1.0.0
type: ASYNC
streamable-http:
connections:
server1:
url: http://localhost:8087
endpoint: /mcp
toolcallback:
enabled: true
- 添加配置代码和Controller
@Configuration
public class ChatClientConfig {
@Bean("openAiModel")
public ChatModel openAiModel(OpenAiChatModel openAiChatModel) {
return openAiChatModel;
}
@Bean
public ChatClient openAiChatClient(@Qualifier("openAiModel") ChatModel chatModel, ToolCallbackProvider tools) {
return ChatClient.builder(chatModel)
//通过了mcp协议获取了远程工具,在配置文件中有相关的配置
.defaultToolCallbacks(tools.getToolCallbacks())
.build();
}
}
@RestController
public class ChatController {
@Autowired
ChatClient openAiChatClient;
@GetMapping("/chat")
public Flux<String> chat(String msg) {
return openAiChatClient.prompt()
.user(msg)
.stream()
.content();
}
}
- 先启动ai-mcp-server-streamable服务模块,再启动ai-mcp-client客户端模块
- 调用接口进行测试
调用第三方的MCP Server
这里一高德地图的mcp为例,需要提前去高德开发平台获取apikey
- 新建一个mcp-servers.json
{
"mcpServers": {
"amap-maps": {
"command": "npx",
"args": [
"-y",
"@amap/amap-maps-mcp-server"
],
"env": {
"AMAP_MAPS_API_KEY": "自己的apikey"
}
}
}
}
- 修改配置增加servers-configuration
spring:
ai:
mcp:
client:
enabled: true
name: spring-ai-mcp-client
version: 1.0.0
type: ASYNC
streamable-http:
connections:
streamable-mcp-server:
url: http://localhost:8087
endpoint: /mcp
toolcallback:
enabled: true
annotation-scanner:
enabled: true
stdio:
servers-configuration: classpath:/mcp-servers.json
- 新增一个接口进行测试
@GetMapping("/mcp/chat")
public Flux<String> chatMcp(String msg) {
return openAiChatClient.prompt()
.user(msg)
.stream()
.content();
}
- 调用接口测试通过,这样我们就把高德的mcp功能集成进来了。
MCP Server注解
注解模块通常由 Starter 自动包含,所以只要引入相关 Boot Starters,就能直接使用。以下是一些常用的注解,可以让你以声明式方式定义 Server 的行为:
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-mcp-annotations</artifactId>
</dependency>
- @McpTool:暴露一个可调用的函数(如 API、脚本),让 AI 模型在需要时主动执行特定操作
- @McpResource:定义对资源(如文件、URL、数据库等)的访问接口 ,提供只读的数据内容,供 AI 读取并作为上下文参考
- @McpPrompt:定义可复用的提示词模板,用于标准化与 AI 的交互流程(如预设角色、步骤、示例)
- @McpComplete:实现自动补全功能(如参数建议)
@McpTool
/**
* @Mcptool是MCP协议专用的注解。@Tool比它更高级,也可以被识别成为MCP的工具
* 由于是异步模式,返回的是Mono类型
* @param op
* @param a
* @param b
* @return
*/
@McpTool(name = "calculator", description = "简单的数学计算器")
public Mono<Double> calculate(
@McpToolParam(description = "运算符: add, sub, mul, div") String op,
@McpToolParam(description = "第一个操作数") double a,
@McpToolParam(description = "第二个操作数") double b) {
double result = switch (op) {
case "add" -> a + b;
case "sub" -> a - b;
case "mul" -> a * b;
case "div" -> a / b;
default -> throw new IllegalArgumentException("Unsupported operator");
};
return Mono.just(result);
}
@McpPrompt
/**
* 让AI生成工作日报,如果AI没有主动调用。可以明确使用daily_report工具。
*/
@McpPrompt(name = "daily_report", description = "生成工作日报")
public Mono<Prompt> dailyReportPrompt(
@McpArg(name = "content", description = "今日工作内容") String content,
@McpArg(name = "role", description = "你的角色") String role) {
// 方法2:手动构建 Prompt(更灵活)
SystemMessage systemMsg = new SystemMessage(String.format("""
你是一个%s,请根据用户的工作内容生成一份专业的工作日报。
日报需要包含:工作摘要、完成情况、遇到的问题、明日计划。
使用 markdown 格式,语气专业正式。
""", role));
UserMessage userMsg = new UserMessage("今日工作内容:" + content);
return Mono.just(new Prompt(systemMsg, userMsg));
}
@McpResource
@McpResource(uri = "resource://docs/help")
public Mono<String> getHelpDoc() {
return Mono.just("""
# 系统帮助文档
- 使用 `getWeather` 工具查询天气
- 使用 `calculator` 工具进行计算
""");
}
在Cline中查看
由于cursor不方便查看。这里使用cline,其他软件类似
- 添加MCP Servers
3.
- 进行测试
- 测试prompt
结语
至此,我们已经基于 Spring AI 完整实现了 MCP Server 与 MCP Client 的搭建与调用流程,从工具定义到客户端调用,再到协议交互,整体链路已经打通。相关示例代码已整理并开源,地址如下:
github.com/byone421/sp…
希望本文能帮助你快速理解 MCP 的使用方式,并在实际项目中落地应用。