必看!SpringAI輕松構建MCP Client-Server架構
MCP 這個概念相信大家已經聽了無數次了,但不同人會有不同的解釋,你可能也是聽得云里霧里的。
不過沒關系,今天這篇內容會通過 Spring AI 給你實現一個 MCP 的 Client 和 Server 架構,讓你徹底搞懂 MCP 的概念,以及學會 MCP 的開發技能。
什么是MCP?
MCP 是 Model Context Protocol,模型上下文協議,它是由 Anthropic(Claude 大模型母公司)提出的開放協議,用于大模型連接外部“數據源”的一種協議。
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數據的一種機制,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代最關鍵的三個問題:數據孤島、開發低效和生態碎片化等問題。
1.打破數據孤島,讓AI“連接萬物”
大模型本身無法直接訪問實時數據或本地資源(如數據庫、文件系統),傳統方式需要手動復制粘貼或定制接口。MCP 通過標準化協議,讓大模型像“插USB”一樣直接調用外部工具和數據源,例如:
- 查天氣時自動調用氣象 API,無需手動輸入數據。
- 分析企業數據時直接連接內部數據庫,避免信息割裂。
2.降低開發成本,一次適配所有場景
在之前每個大模型(如 DeepSeek、ChatGPT)需要為每個工具單獨開發接口(Function Calling),導致重復勞動,MCP 通過統一協議:
- 開發者只需寫一次 MCP 服務端,所有兼容 MCP 的模型都能調用。
- 用戶無需關心技術細節,大模型可直接操作本地文件、設計軟件等。
3.提升安全性與互操作性
- 安全性:MCP 內置權限控制和加密機制,比直接開放數據庫更安全。
- 生態統一:類似 USB 接口,MCP 讓不同廠商的工具能“即插即用”,避免生態分裂。
4.推動AIAgent的進化
MCP 讓大模型從“被動應答”變為“主動調用工具”,例如:
- 自動抓取網頁新聞補充實時知識。
- 打開 Idea 編寫一個“Hello World”的代碼。
MCP 的誕生,相當于為AI世界建立了“通用語言”,讓模型、數據和工具能高效協作,最終釋放大模型的全部潛力。
MCP組成和執行流程
MCP 架構分為以下 3 部分:
- 客戶端:大模型應用(如 DeepSeek、ChatGPT)發起請求。
- 服務器:中間層,連接具體工具(如數據庫、設計軟件)。
- 資源:具體的數據或工具(如 Exce l文件、網頁 API)。
運行流程:
- 用戶提問。
- 大模型通過 MCP 客戶端發送請求。
- MCP 服務器接收指令。
- 調用對應工具(如數據庫)執行。
- 返回結果給大模型。
- 生成最終回答。
Spring AI MCP 介紹
Spring AI MCP 是通過 Spring Boot 集成擴展了 MCP 的 Java SDK(開發工具),它同時提供了 Spring Boot 客戶端和服務器的啟動器,方便使用 Spring AI MCP 快速開發 AI 應用程序。
Spring AI MCP 實戰
當前案例中,我們使用 MCP 實現一個天氣查詢小助手,其中包含的主要角色有:
- MCP Server:MCP 服務提供方,提供天氣查詢功能。
- MCP Client:MCP 客戶端(大模型端)我們對接 DeepSeek LLM 實現對 MCP Server 的調用,從而實現天氣預報的查詢功能。
具體交互流程如下:
實現 MCP Server 代碼編寫
MCP Server 主要實現步驟如下:
- 添加 MCP Server 依賴。
- 設置 MCP 配置信息。
- 編寫 MCP Server 服務代碼。
- 將 MCP Server 進行暴露設置。
關鍵實現代碼如下。
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:
- 標準輸入/輸出 (STDIO):spring-ai-starter-mcp-server
- Spring MVC(服務器發送的事件):spring-ai-starter-mcp-server-webmvc
- Spring WebFlux(響應式 SSE):spring-ai-starter-mcp-server-webflux
設置 MCP 配置信息
MCP Server 包含以下配置信息:
配置項 | 描述 | 默認值 |
enabled | 啟用/禁用 MCP 服務器 | TRUE |
stdio | 啟用/禁用 stdio 傳輸 | FALSE |
name | 用于標識的服務器名稱 | mcp-server |
version | 服務器版本 | 1.0.0 |
type | 服務器類型 (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)每個工具名稱的響應 MIME 類型。例如,將 mime 類型與工具名稱相關聯spring.ai.mcp.server.tool-response-mime-type.generateImage=image/pngimage/pnggenerateImage() | - |
sse-message-endpoint | Web 傳輸的 SSE 終端節點路徑 | /mcp/message |
其中 MCP Server 又分為以下兩種類型。
服務器類型
- 同步服務器:默認服務器類型,它專為應用程序中的簡單請求-響應模式而設計。要啟用此服務器類型,請在您的配置中設置。 激活后,它會自動處理同步工具規格的配置,spring.ai.mcp.server.type=SYNC。
- 異步服務器:異步服務器實現使用非阻塞作并針對非阻塞作進行了優化。要啟用此服務器類型,請使用配置您的應用程序。此服務器類型會自動設置具有內置 Project Reactor 支持的異步工具規范,spring.ai.mcp.server.type=ASYNC。
編寫 MCP Server 服務代碼
編寫天氣預報查詢偽代碼:
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.Map;
@Service
publicclass WeatherService {
@Tool(description = "根據城市名稱獲取天氣預報")
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:未查詢到對應城市!");
}
}
將服務暴露出去
@Bean
public ToolCallbackProvider weatherTools(WeatherService weatherService) {
return MethodToolCallbackProvider.builder().toolObjects(weatherService).build();
}
這樣 MCP Server 就編寫完成了。
實現 MCP Client 代碼編寫
MCP Client 主要實現步驟如下:
- 添加 MCP Client 相關依賴。
- 設置配置信息。
- 設置 ChatClient 對象(調用 MCP Server)。
- 編寫測試代碼調用 MCP Server。
核心實現代碼如下:
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("響應結果: " + response);
return response;
}
}
最終執行結果如下:
因為 MCP Server 只配置了 3 個城市,所以查詢結果和預期相符:
“想要獲取完整案例的同學加V:vipStone【備注MCP】
小結
到這里使用 Spring AI 就實現了 MCP Client 和 Server 的調用了,可以看出 MCP 的推出只是為了增強大模型的能力的,有了 MCP 協議之后,任何大模型就可以調用任意實現了 MCP Server 的服務了,這樣就無線擴充了大模型的能力,為 AI 的發展提供了標準的協議和便利的對接。