[MCP][01]简介与概念
<h2 id="简介">简介</h2><p>MCP（全称为Model Context Protocol，模型上下文协议）是一种面向大模型交互过程的通用上下文协议标准。其核心目标在于为模型构建一个结构化、可控、可扩展的语义执行环境，使语言模型能够在统一的上下文管理体系下进行任务调度、工具调用、资源协作与状态保持，从而突破传统Prompt Engineering在多轮交互、指令组合与行为稳定性方面的瓶颈。</p>
<p>在传统的大模型应用中，模型本身只能被动地接收输入、产生输出，要让它调用外部工具或访问自定义的上下文，就需要在代码里逐条写好 API 调用、认证、错误处理的逻辑，既繁琐又难以维护。MCP的初衷，就是将这些"上下文管理"和"工具调用"能力抽象成一个标准化的通信协议，让大模型应用只需关注"我想用什么资源"，由专门的 MCP 服务端来真正执行调用、管理状态、返回结果。</p>
<p>MCP 官方GitHub</p>
<p>有一种说法是，传统的大模型应用叫做Prompt Engineering，而MCP出现后，大模型应用开发应该叫做Context Engineering。传统的提示工程常常依赖于简单的字符串拼接，这种方式有几个问题：</p>
<ul>
<li><strong>歧义性</strong>：模型可能难以区分哪些是指令，哪些是用户输入，哪些是检索到的数据。</li>
<li><strong>提示注入风险</strong>：如果提示中包含恶意指令，例如<code>ignore all previous instructions</code>，模型可能被欺骗。</li>
<li><strong>脆弱性</strong>：格式的微小变化（比如多一个换行符）都可能导致模型性能下降。</li>
<li><strong>难以维护</strong>：当上下文变得更复杂时（例如，多个数据源、工具定义、历史消息），这种拼接方式会变得一团糟（亲身体验，塞了一堆历史消息后，模型的回答越拐越远）</li>
</ul>
<h2 id="核心概念">核心概念</h2>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/1237275/202509/1237275-20250914170830462-716310820.webp" alt="MCP-skill-map" loading="lazy"></p>
<h3 id="tools工具">Tools（工具）</h3>
<p>工具是AI模型可以调用以执行特定操作的函数。它们允许模型与外部系统交互，执行有副作用的操作，如：</p>
<ul>
<li>调用API获取实时数据</li>
<li>查询或修改数据库</li>
<li>执行代码或脚本</li>
<li>发送邮件或消息</li>
<li>文件操作</li>
</ul>
<p>工具由模型控制，这意味着AI决定是否以及何时使用它们。工具调用可能会产生副作用，其结果可以反馈到对话中。</p>
<div class="mermaid">sequenceDiagram
participant l as LLM
participant c as Client
participant s as Server
Note over c,s: Discovery
c ->> s: tools/list
s -->> c: List of tools
Note over l,c: Tool Selection
l ->> c: Select tool to use
Note over c,s: Invocation
c ->> s: tools/call
s -->> c: Tool result
c ->> l: Process result
Note over c,s: Updates
s -->> c: tools/list_changed
c ->> s: tools/list
s -->> c: Updated tools
</div><h3 id="resources资源">Resources（资源）</h3>
<p>资源是提供给模型的只读上下文单元（数据源）。它们可以是：</p>
<ul>
<li>文件内容</li>
<li>数据库记录</li>
<li>API响应</li>
<li>知识库内容</li>
</ul>
<p>资源由应用程序控制，托管方或开发人员决定公开哪些数据以及如何公开。读取资源没有副作用，类似于仅获取数据的GET请求。资源提供可在需要时注入模型上下文的内容（例如，在问答场景中检索到的文档）。</p>
<h3 id="prompts提示模板">Prompts（提示模板）</h3>
<p>提示模板是可重复使用的提示模板或指令，可以根据需要调用。它们由用户控制或由开发人员预定义。提示可能包含常见任务或指导性工作流程的模板（例如，代码审查模板或问答格式）。</p>
<p>提示模板的关键特性包括：</p>
<ul>
<li><strong>参数化</strong>：支持动态参数输入</li>
<li><strong>资源整合</strong>：可嵌入资源上下文供模型参考</li>
<li><strong>多轮交互</strong>：支持构建多轮对话流程</li>
<li><strong>统一发现</strong>：通过标准接口注册和调用</li>
</ul>
<h3 id="sampling采样">Sampling（采样）</h3>
<p>采样是工具与LLM交互以生成文本的机制。通过采样，工具可以请求LLM生成文本内容，例如生成诗歌、文章或其他文本内容。采样允许工具利用LLM的能力来创建内容，而不仅限于执行预定义的操作。</p>
<h3 id="elicitation征询">Elicitation（征询）</h3>
<p>征询是一种允许工具向用户请求额外信息或确认的机制。当工具执行过程中需要更多信息才能继续执行时，可以使用征询功能与用户交互。这在处理需要用户确认或提供额外参数的操作时特别有用。</p>
<p>例如，在预订系统中，如果用户请求的日期已满，工具可以征询用户是否愿意选择其他日期。征询机制确保了工具可以在必要时暂停执行，等待用户输入，从而提供更好的用户体验。</p>
<p>征询的关键特性包括：</p>
<ul>
<li><strong>交互性</strong>：允许工具与用户进行双向沟通</li>
<li><strong>验证</strong>：可以对用户输入进行验证，确保数据的正确性</li>
<li><strong>可选性</strong>：用户可以选择接受、拒绝或取消征询请求</li>
<li><strong>结构化</strong>：支持结构化数据输入，便于处理复杂信息</li>
</ul>
<h3 id="roots根">Roots（根）</h3>
<p>Root表示一次语义执行的起点，携带资源引用、执行目标、响应格式等信息，支持多并发执行流。它作为语义执行的基础输入结构，可以包含多个Prompt和工具，为模型提供完整的上下文环境。</p>
<h3 id="logging日志记录">Logging（日志记录）</h3>
<p>日志记录是MCP中的一个重要功能，允许服务器和工具向客户端发送日志信息。通过日志记录，开发者可以跟踪工具执行过程、调试问题以及监控系统状态。MCP支持多种日志级别，包括调试(debug)、信息(info)、警告(warning)和错误(error)等。</p>
<h3 id="notifications通知">Notifications（通知）</h3>
<p>通知机制允许服务器向客户端发送实时更新信息，例如资源变更、工具列表更新等。通过通知，客户端可以及时了解服务器状态的变化，并相应地更新用户界面或执行其他操作。常见的通知类型包括资源更新通知、工具列表变更通知、提示列表变更通知等。</p>
<h2 id="组件">组件</h2>
<h3 id="mcp-server">MCP Server</h3>
<p>Server 是一个独立的程序或服务，它通过 MCP 协议向 MCP 客户端暴露特定的功能、工具或数据资源。</p>
<p>角色职责：</p>
<ul>
<li><strong>提供工具/资源</strong>：MCP Server 是外部能力（如数据库、API、文件系统、计算服务等）的封装器或适配器。它将这些外部能力以标准化、可供大模型调用的形式暴露出来。</li>
<li><strong>执行操作</strong>：当接收到 MCP Client 的请求时，MCP Server 负责执行底层操作（例如，查询数据库、调用第三方 API、执行代码等）。</li>
<li><strong>返回结果</strong>：将执行结果返回给请求它的 MCP Client。</li>
<li><strong>独立部署</strong>：MCP Server 可以运行在本地机器上，也可以部署在远程服务器上。</li>
</ul>
<h3 id="mcp-host">MCP Host</h3>
<p>Host 是用户直接交互的应用程序或环境。它通常是AI应用程序的入口点，比如：</p>
<ul>
<li>一个聊天机器人界面</li>
<li>一个IDE</li>
<li>一个自定义的AI代理应用程序</li>
</ul>
<p>角色职责:</p>
<ul>
<li><strong>用户交互</strong>：接收用户的请求和输入，并向用户显示大模型生成的响应。</li>
<li><strong>协调与编排</strong>：负责整个工作流的协调和编排。它决定何时调用大模型，何时需要外部工具或数据，以及如何将它们的结果整合起来。</li>
<li><strong>管理客户端</strong>：Host 创建并管理<strong>一个或多个 MCP 客户端实例</strong>。</li>
<li><strong>维护核心上下文</strong>：通常由 Host 来维护整个对话历史和应用程序的全局上下文，而不是将所有信息都暴露给单个服务器。</li>
<li><strong>安全边界</strong>：强制执行客户端和服务器之间的安全边界和权限控制。</li>
</ul>
<h3 id="mcp-client">MCP Client</h3>
<p>Client 是内置在 Host 应用程序中的一个组件，它作为 Host 和 MCP Server 之间的桥梁。一个Host内可以有多个Client。</p>
<p>角色职责：</p>
<ul>
<li><strong>协议转换</strong>：将 Host 的请求转换成MCP协议定义的标准格式，以便MCP Server能够理解。同时，它也将MCP Server的响应转换成Host可用的格式。</li>
<li><strong>会话管理</strong>：与一个特定的MCP Server建立并维护一对一的连接和会话生命周期。</li>
<li><strong>能力协商</strong>：在建立连接时，与MCP Server协商双方支持的能力和协议版本。</li>
<li><strong>消息路由</strong>：负责在Host和其Server之间双向路由消息。</li>
<li><strong>安全与认证</strong>：可以处理与MCP Server之间的认证和授权，确保只有授权的请求才能到达服务器。</li>
</ul>
<h2 id="references">References</h2>
<ul>
<li>https://zhuanlan.zhihu.com/p/29001189476</li>
</ul>
</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
<p>本文来自博客园，作者：花酒锄作田，转载请注明原文链接：https://www.cnblogs.com/XY-Heruo/p/19091500</p><br><br>
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