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01 - MCP 协议详解
MCP 架构
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ MCP 三层架构 │
│ │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Host（宿主应用） │ │
│ │ Claude Desktop / Claude Code / IDE 插件 等 │ │
│ │ │ │
│ │ ┌────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ MCP Client (内置在 Host 中) │ │ │
│ │ │ 负责与 MCP Server 建立连接、通信 │ │ │
│ │ └───────┬───────────────┬───────────────┬────────────┘ │ │
│ │ │ │ │ │ │
│ └──────────┼───────────────┼───────────────┼───────────────┘ │
│ │ stdio/SSE │ stdio/SSE │ stdio/SSE │
│ │ │ │ │
│ ┌──────────▼────┐ ┌──────▼──────┐ ┌─────▼──────────┐ │
│ │ MCP Server A │ │ MCP Server B│ │ MCP Server C │ │
│ │ (文件系统) │ │ (数据库) │ │ (GitHub) │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ Tools: │ │ Tools: │ │ Tools: │ │
│ │ - read_file │ │ - query │ │ - create_issue │ │
│ │ - write_file │ │ - insert │ │ - list_prs │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│ │ Resources: │ │ Resources: │ │ Resources: │ │
│ │ - file:// │ │ - db:// │ │ - gh://repo/ │ │
│ └───────────────┘ └─────────────┘ └────────────────┘ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘核心概念
MCP 定义了三种核心能力（Server 可以提供给 Client）:
┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ │
│ 1. Tools（工具）— 让 LLM 执行操作 │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 类似 Agent 的 Tool Use │ │
│ │ LLM 决定调用什么工具 → Client 转发给 Server 执行 │ │
│ │ │ │
│ │ 例: search_files, run_query, send_message │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 2. Resources（资源）— 给 LLM 提供上下文 │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 类似 RESTful 的 GET 操作 │ │
│ │ Client 主动请求资源内容 │ │
│ │ │ │
│ │ 例: file://readme.md, db://users/123 │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ 3. Prompts（提示模板）— 预定义的交互模板 │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Server 提供可复用的 Prompt 模板 │ │
│ │ 用户可以选择模板并填入参数 │ │
│ │ │ │
│ │ 例: "代码审查" 模板, "SQL 生成" 模板 │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘通信流程
一次完整的 MCP Tool 调用流程:
User Host/Client MCP Server 外部系统
│ │ │ │
│ "查一下天气" │ │ │
│─────────────▶│ │ │
│ │ │ │
│ │ ──LLM API调用──▶ │ │
│ │ (带 tools 定义) │ │
│ │ │ │
│ │ ◀─tool_use响应── │ │
│ │ get_weather │ │
│ │ {city:"北京"} │ │
│ │ │ │
│ │ ─tools/call─────▶│ │
│ │ get_weather │ ───HTTP请求──▶ │
│ │ {city:"北京"} │ │ 天气API
│ │ │ ◀──响应─────── │
│ │ ◀─result──────── │ │
│ │ {temp:22} │ │
│ │ │ │
│ │ ──LLM API调用──▶ │ │
│ │ (带工具结果) │ │
│ │ ◀─最终回答────── │ │
│ │ │ │
│ ◀──"22°C"───│ │ │
│ │ │ │
关键点: Client 是中间人
- Client 知道有哪些 MCP Server 可用
- Client 把 Server 的工具定义告诉 LLM
- LLM 决定用什么工具 → Client 转发给对应 Server
- Server 执行后返回结果 → Client 喂给 LLMMCP 消息格式（JSON-RPC 2.0）
MCP 基于 JSON-RPC 2.0 协议:
初始化握手:
Client → Server:
{
"jsonrpc": "2.0",
"method": "initialize",
"params": {
"protocolVersion": "2025-03-26",
"clientInfo": { "name": "claude-code", "version": "1.0" },
"capabilities": { ... }
},
"id": 1
}
Server → Client:
{
"jsonrpc": "2.0",
"result": {
"protocolVersion": "2025-03-26",
"serverInfo": { "name": "weather-server", "version": "1.0" },
"capabilities": {
"tools": {} // 支持工具
}
},
"id": 1
}
列出工具:
Client → Server: { "method": "tools/list", "id": 2 }
Server → Client: {
"result": {
"tools": [{
"name": "get_weather",
"description": "获取天气",
"inputSchema": {
"type": "object",
"properties": {
"city": { "type": "string" }
}
}
}]
}
}
调用工具:
Client → Server: {
"method": "tools/call",
"params": {
"name": "get_weather",
"arguments": { "city": "北京" }
},
"id": 3
}
Server → Client: {
"result": {
"content": [{
"type": "text",
"text": "北京: 22°C, 晴"
}]
}
}传输层
MCP 支持两种传输方式:
1. stdio（标准输入输出）— 本地进程通信
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ │
│ Client Server │
│ (父进程) (子进程) │
│ │ │ │
│ │──── stdin (JSON-RPC) ──────▶│ │
│ │◀─── stdout (JSON-RPC) ─────│ │
│ │ │ │
│ Client 启动 Server 作为子进程 │
│ 通过管道通信，简单高效 │
│ 适合: 本地工具（文件系统、Git 等） │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────┘
2. Streamable HTTP — HTTP 远程通信（2025-03-26 版本起的标准方案）
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ │
│ Client Server │
│ (本地) (远程) │
│ │ │ │
│ │── HTTP POST (JSON-RPC) ────▶│ │
│ │◀─ HTTP 响应 / SSE 流 ───────│ │
│ │ │ │
│ 单一 endpoint，SSE 为可选流式增强 │ │
│ 支持 Mcp-Session-Id 管理会话 │ │
│ 适合: 远程服务、云端 MCP Server │ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────┘
⚠️ 旧版 HTTP+SSE（双端点模式）已在 2025-03-26 规范中标记为 deprecated，
新实现应直接使用 Streamable HTTP。
3. 授权（2025-03-26 新增）
┌──────────────────────────────────────────────────┐
│ MCP 协议正式定义 OAuth 2.1 + PKCE 授权流程 │
│ 支持 Dynamic Client Registration (RFC7591) │
│ 适合: 需要身份验证的生产级 MCP Server │
└──────────────────────────────────────────────────┘