MCP零基础学习(1)| MCP 协议核心原理解析
统一 AI 工具调用的“通信语言”
关键词:工具调用标准化、Client/Server 架构、上下文传递、SSE 流式响应
一、MCP 解决了什么痛点?
在 MCP 出现之前,AI 应用调用外部工具(如数据库、API)存在三大问题:
- 碎片化:每个模型需单独适配工具(如 OpenAI Function Calling vs Claude Tool Use)
- 高耦合:工具逻辑与模型代码深度绑定,难以复用
- 上下文丢失:多轮调用时状态管理复杂
MCP 的核心目标:
定义一套与模型无关的标准化协议,让任意 AI 模型通过统一接口调用任意工具。
二、协议架构:Client/Server 解耦设计
核心角色
三、协议通信流程拆解
步骤 1:Client 发起请求(Request)
Client 发送 结构化 JSON 到 MCP Server,包含:
- context:历史对话/当前状态(协议核心!)
- tool_name:目标工具标识符
- parameters:工具调用参数
{
"context": {
"user_id": "u123",
"session_id": "s456",
"history": [{
"role": "user", "content": "查询北京天气"}]
},
"tool_name": "get_weather",
"parameters": {
"city": "北京", "unit": "celsius"}
}
步骤 2:Server 调用工具(Execution)
Server 根据 tool_name 路由到注册的工具函数,注入上下文并执行:
# MCP 工具注册示例(Python)
@mcp_tool(name="get_weather")
defweather_api(city: str, unit: str, context: dict) -> dict:
# 可访问 context["user_id"] 做权限校验
return fetch_weather(city, unit) # 调用真实 API
步骤 3:流式返回结果(Response)
通过 Server-Sent Events(SSE) 流式返回,支持大结果分块传输:
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/event-stream
event: result_chunk
data: {
"progress": 30, "text": "正在获取数据..."}
event: final_result
data: {
"temp": 25, "humidity": 60}
四、关键技术特性解析
1. 上下文传递(Context Propagation)
核心价值:在多轮交互中保持状态连续性
- 客户端在每次请求中携带完整上下文(如用户 ID、对话历史)
- 服务端可在响应中修改上下文(实现状态机)
// Server 可返回新上下文
{
"result": "...", "updated_context": {
"selected_city": "北京"}}
2. 工具动态发现(Tool Discovery)
Client 启动时通过 /registry 接口拉取 Server 的工具清单:
// GET http://mcp-server/registry
{
"tools": [
{
"name": "get_weather",
"description": "查询城市天气",
"parameters": {
"city": {
"type": "string", "required": true},
"unit": {
"type": "string", "enum": ["celsius", "fahrenheit"]}
}
}
]
}
3. 安全控制(OAuth2 集成)
在工具执行前进行权限校验:
defweather_api(city: str, context: dict):
user_token = context.get("user_token")
ifnot validate_token(user_token, scope="weather:read"):
raise MCPError(code=403, message="无权访问天气服务")
五、对比传统方案:为什么选择 MCP?
六、实战:快速验证 MCP 流程
1. 启动 Mock 服务
pip install fast-mcp
fast-mcp --tools demo_tools.py
2. 发起请求(cURL 示例)
curl -X POST http://localhost:8000/execute \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"tool_name": "get_weather",
"parameters": {
"city": "上海"},
"context": {
"user_id": "test"}
}'
3. 观察响应
{
"result": {
"temp": 28, "condition": "sunny"},
"updated_context": {
"last_city": "上海"}
}
七、协议演进方向(2025+)
- 多模态扩展:支持图像/音频作为工具输入输出
- 智能体协作:MCP Server 可嵌套调用其他 MCP Server
- 边缘计算:轻量化客户端运行在 IoT 设备
结语:MCP 不是简单的 RPC 协议,而是为 AI Agent 设计的 “工具协作语言”。其通过上下文传递、流式响应、动态注册等机制,为构建复杂智能应用提供了基础设施。
下一篇预告:《零基础 MCP 开发环境配置》
将手把手配置 Python/Node.js 双环境,集成 Claude 与 Cursor 实战演示!
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