必看!SpringAI輕松構(gòu)建MCP Client-Server架構(gòu)
MCP 這個(gè)概念相信大家已經(jīng)聽了無數(shù)次了,但不同人會有不同的解釋,你可能也是聽得云里霧里的。
不過沒關(guān)系,今天這篇內(nèi)容會通過 Spring AI 給你實(shí)現(xiàn)一個(gè) MCP 的 Client 和 Server 架構(gòu),讓你徹底搞懂 MCP 的概念,以及學(xué)會 MCP 的開發(fā)技能。
什么是MCP?
MCP 是 Model Context Protocol,模型上下文協(xié)議,它是由 Anthropic(Claude 大模型母公司)提出的開放協(xié)議,用于大模型連接外部“數(shù)據(jù)源”的一種協(xié)議。
它可以通俗的理解為 Java 界的 Spring Cloud Openfeign,只不過 Openfeign 是用于微服務(wù)通訊的,而 MCP 用于大模型通訊的,但它們都是為了通訊獲取某項(xiàng)數(shù)據(jù)的一種機(jī)制,如下圖所示:
為什么需要MCP?
MCP 存在的意義是它解決了大模型時(shí)代最關(guān)鍵的三個(gè)問題:數(shù)據(jù)孤島、開發(fā)低效和生態(tài)碎片化等問題。
1.打破數(shù)據(jù)孤島,讓AI“連接萬物”
大模型本身無法直接訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或本地資源(如數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)),傳統(tǒng)方式需要手動復(fù)制粘貼或定制接口。MCP 通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議,讓大模型像“插USB”一樣直接調(diào)用外部工具和數(shù)據(jù)源,例如:
- 查天氣時(shí)自動調(diào)用氣象 API,無需手動輸入數(shù)據(jù)。
- 分析企業(yè)數(shù)據(jù)時(shí)直接連接內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,避免信息割裂。
2.降低開發(fā)成本,一次適配所有場景
在之前每個(gè)大模型(如 DeepSeek、ChatGPT)需要為每個(gè)工具單獨(dú)開發(fā)接口(Function Calling),導(dǎo)致重復(fù)勞動,MCP 通過統(tǒng)一協(xié)議:
- 開發(fā)者只需寫一次 MCP 服務(wù)端,所有兼容 MCP 的模型都能調(diào)用。
- 用戶無需關(guān)心技術(shù)細(xì)節(jié),大模型可直接操作本地文件、設(shè)計(jì)軟件等。
3.提升安全性與互操作性
- 安全性:MCP 內(nèi)置權(quán)限控制和加密機(jī)制,比直接開放數(shù)據(jù)庫更安全。
- 生態(tài)統(tǒng)一:類似 USB 接口,MCP 讓不同廠商的工具能“即插即用”,避免生態(tài)分裂。
4.推動AIAgent的進(jìn)化
MCP 讓大模型從“被動應(yīng)答”變?yōu)椤爸鲃诱{(diào)用工具”,例如:
- 自動抓取網(wǎng)頁新聞補(bǔ)充實(shí)時(shí)知識。
- 打開 Idea 編寫一個(gè)“Hello World”的代碼。
MCP 的誕生,相當(dāng)于為AI世界建立了“通用語言”,讓模型、數(shù)據(jù)和工具能高效協(xié)作,最終釋放大模型的全部潛力。
MCP組成和執(zhí)行流程
MCP 架構(gòu)分為以下 3 部分:
- 客戶端:大模型應(yīng)用(如 DeepSeek、ChatGPT)發(fā)起請求。
- 服務(wù)器:中間層,連接具體工具(如數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)軟件)。
- 資源:具體的數(shù)據(jù)或工具(如 Exce l文件、網(wǎng)頁 API)。
運(yùn)行流程:
- 用戶提問。
- 大模型通過 MCP 客戶端發(fā)送請求。
- MCP 服務(wù)器接收指令。
- 調(diào)用對應(yīng)工具(如數(shù)據(jù)庫)執(zhí)行。
- 返回結(jié)果給大模型。
- 生成最終回答。
Spring AI MCP 介紹
Spring AI MCP 是通過 Spring Boot 集成擴(kuò)展了 MCP 的 Java SDK(開發(fā)工具),它同時(shí)提供了 Spring Boot 客戶端和服務(wù)器的啟動器,方便使用 Spring AI MCP 快速開發(fā) AI 應(yīng)用程序。
Spring AI MCP 實(shí)戰(zhàn)
當(dāng)前案例中,我們使用 MCP 實(shí)現(xiàn)一個(gè)天氣查詢小助手,其中包含的主要角色有:
- MCP Server:MCP 服務(wù)提供方,提供天氣查詢功能。
- MCP Client:MCP 客戶端(大模型端)我們對接 DeepSeek LLM 實(shí)現(xiàn)對 MCP Server 的調(diào)用,從而實(shí)現(xiàn)天氣預(yù)報(bào)的查詢功能。
具體交互流程如下:
實(shí)現(xiàn) MCP Server 代碼編寫
MCP Server 主要實(shí)現(xiàn)步驟如下:
- 添加 MCP Server 依賴。
- 設(shè)置 MCP 配置信息。
- 編寫 MCP Server 服務(wù)代碼。
- 將 MCP Server 進(jìn)行暴露設(shè)置。
關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼如下。
添加 MCP Server 依賴
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.ai</groupId>
<artifactId>spring-ai-starter-mcp-server-webflux</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<repositories>
<repository>
<name>Central Portal Snapshots</name>
<id>central-portal-snapshots</id>
<url>https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/</url>
<releases>
<enabled>false</enabled>
</releases>
<snapshots>
<enabled>true</enabled>
</snapshots>
</repository>
<repository>
<id>spring-milestones</id>
<name>Spring Milestones</name>
<url>https://repo.spring.io/milestone</url>
<snapshots>
<enabled>false</enabled>
</snapshots>
</repository>
<repository>
<id>spring-snapshots</id>
<name>Spring Snapshots</name>
<url>https://repo.spring.io/snapshot</url>
<releases>
<enabled>false</enabled>
</releases>
</repository>
</repositories>
MCP Server 依賴有三種類型:
- 標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出 (STDIO):spring-ai-starter-mcp-server
- Spring MVC(服務(wù)器發(fā)送的事件):spring-ai-starter-mcp-server-webmvc
- Spring WebFlux(響應(yīng)式 SSE):spring-ai-starter-mcp-server-webflux
設(shè)置 MCP 配置信息
MCP Server 包含以下配置信息:
配置項(xiàng) | 描述 | 默認(rèn)值 |
enabled | 啟用/禁用 MCP 服務(wù)器 | TRUE |
stdio | 啟用/禁用 stdio 傳輸 | FALSE |
name | 用于標(biāo)識的服務(wù)器名稱 | mcp-server |
version | 服務(wù)器版本 | 1.0.0 |
type | 服務(wù)器類型 (SYNC/ASYNC) | SYNC |
resource-change-notification | 啟用資源更改通知 | TRUE |
prompt-change-notification | 啟用提示更改通知 | TRUE |
tool-change-notification | 啟用工具更改通知 | TRUE |
tool-response-mime-type | (可選)每個(gè)工具名稱的響應(yīng) MIME 類型。例如,將 mime 類型與工具名稱相關(guān)聯(lián)spring.ai.mcp.server.tool-response-mime-type.generateImage=image/pngimage/pnggenerateImage() | - |
sse-message-endpoint | Web 傳輸?shù)?SSE 終端節(jié)點(diǎn)路徑 | /mcp/message |
其中 MCP Server 又分為以下兩種類型。
服務(wù)器類型
- 同步服務(wù)器:默認(rèn)服務(wù)器類型,它專為應(yīng)用程序中的簡單請求-響應(yīng)模式而設(shè)計(jì)。要啟用此服務(wù)器類型,請?jiān)谀呐渲弥性O(shè)置。 激活后,它會自動處理同步工具規(guī)格的配置,spring.ai.mcp.server.type=SYNC。
- 異步服務(wù)器:異步服務(wù)器實(shí)現(xiàn)使用非阻塞作并針對非阻塞作進(jìn)行了優(yōu)化。要啟用此服務(wù)器類型,請使用配置您的應(yīng)用程序。此服務(wù)器類型會自動設(shè)置具有內(nèi)置 Project Reactor 支持的異步工具規(guī)范,spring.ai.mcp.server.type=ASYNC。
編寫 MCP Server 服務(wù)代碼
編寫天氣預(yù)報(bào)查詢偽代碼:
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.Map;
@Service
publicclass WeatherService {
@Tool(description = "根據(jù)城市名稱獲取天氣預(yù)報(bào)")
public String getWeatherByCity(String city) {
Map<String, String> mockData = Map.of(
"西安", "晴天",
"北京", "小雨",
"上海", "大雨"
);
return mockData.getOrDefault(city, "抱歉:未查詢到對應(yīng)城市!");
}
}
將服務(wù)暴露出去
@Bean
public ToolCallbackProvider weatherTools(WeatherService weatherService) {
return MethodToolCallbackProvider.builder().toolObjects(weatherService).build();
}
這樣 MCP Server 就編寫完成了。
實(shí)現(xiàn) MCP Client 代碼編寫
MCP Client 主要實(shí)現(xiàn)步驟如下:
- 添加 MCP Client 相關(guān)依賴。
- 設(shè)置配置信息。
- 設(shè)置 ChatClient 對象(調(diào)用 MCP Server)。
- 編寫測試代碼調(diào)用 MCP Server。
核心實(shí)現(xiàn)代碼如下:
import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
publicclass ClientController {
@Autowired
private ChatClient chatClient;
@RequestMapping("/chat")
public String chat(@RequestParam(value = "msg",defaultValue = "今天天氣如何?") String msg) {
String response = chatClient.prompt()
.user(msg)
.call()
.content();
System.out.println("響應(yīng)結(jié)果: " + response);
return response;
}
}
最終執(zhí)行結(jié)果如下:
因?yàn)?MCP Server 只配置了 3 個(gè)城市,所以查詢結(jié)果和預(yù)期相符:
“想要獲取完整案例的同學(xué)加V:vipStone【備注MCP】
小結(jié)
到這里使用 Spring AI 就實(shí)現(xiàn)了 MCP Client 和 Server 的調(diào)用了,可以看出 MCP 的推出只是為了增強(qiáng)大模型的能力的,有了 MCP 協(xié)議之后,任何大模型就可以調(diào)用任意實(shí)現(xiàn)了 MCP Server 的服務(wù)了,這樣就無線擴(kuò)充了大模型的能力,為 AI 的發(fā)展提供了標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和便利的對接。