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MCP協(xié)議之MCP簡述 原創(chuàng)

發(fā)布于 2025-4-3 10:46
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背景

隨著AI Agent在2025年的火爆，與之相關(guān)的MCP協(xié)議也越來越受到開發(fā)者的重視，本文將結(jié)合示例深入了解MCP協(xié)議的原理架構(gòu)以及應(yīng)用方法。

(What)MCP協(xié)議是什么

MCP（Model Context Protocol）是一種專為AI Agent設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，旨在解決AI模型與外部數(shù)據(jù)、工具之間的集成難題。其核心定位是成為AI領(lǐng)域的“通用接口”，類似于物理世界中的USB-C標(biāo)準(zhǔn)，為不同AI系統(tǒng)提供安全、無縫、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)交換能力。

(Why)為什么要使用MCP協(xié)議

MCP的作用主要有三點(diǎn)：

  • 消除對接碎片化。就像早期USB-C標(biāo)準(zhǔn)沒有誕生之前，我們的手機(jī)、電腦設(shè)備不得不面臨五花八門的插口問題，現(xiàn)在大模型在與各家服務(wù)商進(jìn)行API調(diào)用的時候，如果沒有統(tǒng)一的協(xié)議，那么開發(fā)者和使用者不得不面臨類似的問題。通過MCP協(xié)議，開發(fā)者和AI模型可以輕松地集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和交互。

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

  • 在不同 LLM 提供商和供應(yīng)商之間切換的靈活性
  • 在您的基礎(chǔ)設(shè)施中保護(hù)數(shù)據(jù)的最佳實踐

備注：以上兩點(diǎn)在MCP官網(wǎng)有提到，但目前接觸不夠，暫未有深入體會。

(How)如何實現(xiàn)一個MCP協(xié)議

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

MCP協(xié)議的架構(gòu)構(gòu)成主要主要由5部分組成：

  • MCP主機(jī)（MCP Hosts）如Claude Desktop、IDE 或 AI 工具等想要通過 MCP 訪問數(shù)據(jù)的程序
  • MCP客戶端（MCP Clients）與服務(wù)器保持 1:1 連接的協(xié)議客戶端
  • MCP服務(wù)器（MCP Servers）通過標(biāo)準(zhǔn)化的模型上下文協(xié)議暴露特定功能的輕量級程序
  • 本地數(shù)據(jù)源（Local Data Sources）MCP 服務(wù)器可以安全訪問的計算機(jī)文件、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)
  • 遠(yuǎn)程服務(wù)（Remote Services）MCP 服務(wù)器可以連接的通過互聯(lián)網(wǎng)提供的外部系統(tǒng)（例如通過 API）

接下來，我們實現(xiàn)一個??MCPServer???，這個??Server???可以通過??Web API??訪問遠(yuǎn)程的服務(wù)器以獲取天氣信息。

1. 準(zhǔn)備環(huán)境：安裝??uv??

# Mac下使用curl命令安裝
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

# Window下使用PowerShell命令安裝
powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

運(yùn)行結(jié)果：

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

備注：如果提示 ??url: (7) Failed to connect to github.com port 443 after 93 ms: Couldn't connect to server?? 可能需要科學(xué)上網(wǎng)或者過一段時間再試。

2. 創(chuàng)建項目

# 為我們的項目創(chuàng)建一個新目錄
uv init weather
cd weather

# 創(chuàng)建虛擬環(huán)境并激活它
uv venv
source .venv/bin/activate

# 安裝依賴
uv add "mcp[cli]" httpx

# 創(chuàng)建我們的服務(wù)器文件
touch weather.py

運(yùn)行結(jié)果：

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

3. 實現(xiàn)weather.py的代碼

3.1 導(dǎo)入包并設(shè)置實例

from typing import Any, Dict
import httpx
from mcp.server.fastmcp import FastMCP

# 初始化FastMCP服務(wù)器
mcp = FastMCP("weather")

# 常量
BAIDU_API_BASE = "https://api.map.baidu.com/weather/v1/"
BAIDU_API_KEY = "8HkEwz5h********"

3.2 實現(xiàn)輔助函數(shù)

# 城市與行政區(qū)ID映射表
WEATHER_DISTRICT_ID = {
    "北京": "110100",
    "上海": "310000",
    "廣州": "440100",
    "深圳": "440300",
    # 可以根據(jù)需要添加更多城市
}

asyncdefmake_baidu_request(district_id: str) -> Dict[str, Any] | None:
    """向百度天氣API發(fā)出GET請求，處理錯誤并返回JSON響應(yīng)"""
    params = {
        "district_id": district_id,
        "data_type": "now",
        "ak": BAIDU_API_KEY
    }
    asyncwith httpx.AsyncClient() as client:
        try:
            response = await client.get(BAIDU_API_BASE, params=params, timeout=30.0)
            response.raise_for_status()
            return response.json()
        except Exception:
            returnNone

defformat_weather(data: Dict) -> str:
    """將天氣數(shù)據(jù)格式化為可讀字符串"""
    location = data["result"]["location"]
    now = data["result"]["now"]
    returnf"""
城市: {location['city']}
天氣狀況: {now['text']}
溫度: {now['temp']}°C
體感溫度: {now['feels_like']}°C
濕度: {now['rh']}%
風(fēng)力: {now['wind_class']}
風(fēng)向: {now['wind_dir']}
更新時間: {now['uptime']}
"""

defget_district_id(city: str) -> str | None:
    """根據(jù)城市名稱獲取對應(yīng)的行政區(qū)ID"""
    return WEATHER_DISTRICT_ID.get(city)

3.3 實現(xiàn)工具執(zhí)行

@mcp.tool()
asyncdefget_weather(city: str) -> str:
    """獲取指定城市的當(dāng)前天氣
    
    Args:
        city: 城市名稱
    """
    district_id = get_district_id(city)
    ifnot district_id:
        returnf"未找到{city}對應(yīng)的行政區(qū)ID。"
    
    data = await make_baidu_request(district_id)
    
    ifnot data or data.get("status") != 0:
        return"無法獲取天氣信息。"
    
    return format_weather(data)

3.4 實現(xiàn)入口函數(shù)

if __name__ == "__main__":
    # 初始化并運(yùn)行服務(wù)器
    mcp.run(transport='stdio')

完整代碼

from typing importAny, Dict
import httpx
from mcp.server.fastmcp import FastMCP

# 初始化FastMCP服務(wù)器
mcp = FastMCP("weather")

# 常量
BAIDU_API_BASE = "https://api.map.baidu.com/weather/v1/"
BAIDU_API_KEY = "8HkEwz5h********"

# 城市與行政區(qū)ID映射表
WEATHER_DISTRICT_ID = {
    "北京": "110100",
    "上海": "310000",
    "廣州": "440100",
    "深圳": "440300",
    # 可以根據(jù)需要添加更多城市
}

asyncdefmake_baidu_request(district_id: str) -> Dict[str, Any] | None:
    """向百度天氣API發(fā)出GET請求，處理錯誤并返回JSON響應(yīng)"""
    params = {
        "district_id": district_id,
        "data_type": "now",
        "ak": BAIDU_API_KEY
    }
    asyncwith httpx.AsyncClient() as client:
        try:
            response = await client.get(BAIDU_API_BASE, params=params, timeout=30.0)
            response.raise_for_status()
            return response.json()
        except Exception:
            returnNone

defformat_weather(data: Dict) -> str:
    """將天氣數(shù)據(jù)格式化為可讀字符串"""
    location = data["result"]["location"]
    now = data["result"]["now"]
    returnf"""
城市: {location['city']}
天氣狀況: {now['text']}
溫度: {now['temp']}°C
體感溫度: {now['feels_like']}°C
濕度: {now['rh']}%
風(fēng)力: {now['wind_class']}
風(fēng)向: {now['wind_dir']}
更新時間: {now['uptime']}
"""

defget_district_id(city: str) -> str | None:
    """根據(jù)城市名稱獲取對應(yīng)的行政區(qū)ID"""
    return WEATHER_DISTRICT_ID.get(city)

@mcp.tool()
asyncdefget_weather(city: str) -> str:
    """獲取指定城市的當(dāng)前天氣
    
    Args:
        city: 城市名稱
    """
    district_id = get_district_id(city)
    ifnot district_id:
        returnf"未找到{city}對應(yīng)的行政區(qū)ID。"
    
    data = await make_baidu_request(district_id)
    
    ifnot data or data.get("status") != 0:
        return"無法獲取天氣信息。"
    
    return format_weather(data)

if __name__ == "__main__":
    # 初始化并運(yùn)行服務(wù)器
    mcp.run(transport='stdio')

??BAIDU_API_KEY??? 需要訪問 ??http://lbsyun.baidu.com?? 注冊獲取。

4. 啟動服務(wù)器

通過??uv run weather.py??啟動服務(wù)。

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

5. 測試服務(wù)

命令行下運(yùn)行如下命令安裝inspector。

npx @modelcontextprotocol/inspector

運(yùn)行結(jié)果：

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

6. 調(diào)試服務(wù)

  1. 安裝完畢后，在瀏覽器中打開??http://localhost:5173/??。
  2. 頁面輸入調(diào)試命令：
  • command: uv
  • Arguments: --directory /Users/deadwalk/Code/ai_proj_agent/weather run weather.py

備注： 

  • ??/Users/deadwalk/Code/ai_proj_agent/weather??對應(yīng)創(chuàng)建的工程目錄，請根據(jù)自己的情況進(jìn)行修改。

3. 點(diǎn)擊Connect按鈕，確認(rèn)服務(wù)可以正常連接；

4. 在右側(cè)Tools點(diǎn)擊List Tools->Weather->輸入?yún)?shù)"北京"->Run Tool，可以看到正常獲得北京的天氣情況，此時代表mcp-server-weather可以正常運(yùn)行了。

運(yùn)行結(jié)果：

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

7. 集成到其他應(yīng)用中

7.1 在cherry-studio中集成服務(wù)

  1. 打開cherry-studio的設(shè)置->MCP服務(wù)器->編輯JSON，添加如下mcp服務(wù)設(shè)置：

{
    "mcpServers":{
        "weather":{
            "command":"/Users/deadwalk/.local/bin/uv",
            "args":[
                "--directory",
                "/Users/deadwalk/Code/ai_proj_agent/weather",
                "run",
                "weather.py"
            ]
        }
    }
}

備注：

  • ??/Users/deadwalk/.local/bin/uv??? 對應(yīng)??uv??可執(zhí)行文件的完整路徑，可以通過MacOS/Linux上運(yùn)行which uv或在Windows上運(yùn)行where uv來獲取此路徑。


2.添加成功之后，啟用??weather???服務(wù)和??deepseek-chat??模型，提問大模型：北京今天的天氣是多少？運(yùn)行結(jié)果：


MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

從圖中可以看到，大模型調(diào)用了我們之前封裝的mcp-server-weather服務(wù)，并成功獲取了北京的天氣。

7.2 在cursor中集成服務(wù)

  1. 我們也可以在cursor中添加對應(yīng)的服務(wù)

    MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

  1. 配置完畢MCPserver之后，啟用weather服務(wù)(weather左側(cè)的綠點(diǎn)點(diǎn)亮)，然后在對話框中詢問北京的天氣情況即可獲得查詢結(jié)果。

運(yùn)行結(jié)果：

MCP協(xié)議之MCP簡述-AI.x社區(qū)

總結(jié)

  • MCP是一套服務(wù)間通信協(xié)議，它通過統(tǒng)一的協(xié)議，解決了大模型與工具間繁瑣的適配通信問題。
  • MCP的構(gòu)成包括：MCP Host、MCP Client、MCP Server、Local Data Source、Remote Data Source。
  • 封裝MCP-server-weather服務(wù)時，需要在工具函數(shù)上添加@mcp.tool()裝飾器。
  • 通過MCP協(xié)議，我們可以封裝各種服務(wù)提供給Cursor、Cherry-Studio、甚至我們自己開發(fā)的Agent使用，從而使得LLM+Agent的功能更加強(qiáng)大。


本文轉(zhuǎn)載自公眾號一起AI技術(shù) 作者：熱情的Dongming

原文鏈接：??https://mp.weixin.qq.com/s/CvEgl6xw0q0A7zNx0SJtIQ??

?著作權(quán)歸作者所有，如需轉(zhuǎn)載，請注明出處，否則將追究法律責(zé)任
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已于2025-4-3 10:47:23修改
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