《MCP从0到1》第2课：通信的消息类型、生命周期、与能力协商详解

MCP星球推出全新教程《MCP 从 0 到 1》，面向AI爱好者和开发者朋友，零基础友好，帮你系统掌握 MCP（Model Context Protocol，模型上下文协议）的核心原理、架构设计与实际应用。

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备注：本系列内容参考翻译了 Hugging Face、DeepLearning.ai 、Anthropic、MCP官方等知名平台的优质内容，同时结合 MCP 最新的协议规范与生态发展，带你逐步掌握。

上期课程

《MCP从0到1》第1课：MCP关键概念与术语详解，MCP的核心架构（应用端、客户端、服务器）以及能力类型（工具、资源、提示词）。

《MCP从0到1》第2课 通信消息类型、生命周期、与能力协商

MCP 定义了一种标准化的通信协议，使客户端和服务器能够以一致且可预测的方式交换消息。这种标准化对于社区内部的互操作性至关重要。

注：构建 MCP 服务器时无需掌握所有细节。本文探讨 MCP 协议通信的细节，可作为了解 MCP 运作方式的补充阅读。

1. 消息格式：JSON-RPC

MCP 协议使用 JSON-RPC 2.0 作为客户端和服务器之间所有通信的消息格式。JSON-RPC 是一种基于 JSON 编码的轻量级远程过程调用协议，具有以下特点：

易于阅读和调试

支持在任何编程环境中实现

规格清晰，应用广泛

2. 消息类型

MCP协议定义了三种类型的消息：请求（request）、回复（response）、通知（notification）

1）请求（Request）

由 Client 发给 Server，用于发起某个操作。请求消息包含以下字段：

一个唯一的标识符（id）

要调用的方法名（如 "tools/call"）

方法所需的参数（params，如果有）

复制代码

{
"jsonrpc":"2.0",
"id":1,
"method":"tools/call",
"params":{
          "name":"天气",
          "arguments":{
                  "location":"上海"
                }
          }
}

2）响应（Response）

由 Server 回复给 Client，用于响应前面发送的 Request。响应消息包含：

与对应 Request 相同的 id

要么是成功结果（result），要么是错误信息（error）

成功结果

复制代码

{
"jsonrpc":"2.0",
"id":1,
"result":{
    "temperature":20,
    "conditions":"部分多云"
  }
}

错误信息

复制代码

{
"jsonrpc": "2.0",
"id": 1,
"error": {
    "code": -32602,
    "message": "Invalid location parameter"
  }
}

3）通知（Notification）

通常由 Server 发送给 Client的单向消息，不需要响应。用于传递事件更新或进度通知等信息。

示例：

复制代码

{
"jsonrpc":"2.0",
"method":"progress",
"params":{
          "message":"Processing data...",
          "percent":50
          }
}

3. 通信的生命周期

客户端和服务器的通信生命周期包含三个阶段：初始化（Initialisation）、交换消息（Message Exchange）、终止（Termination）

1）初始化（Initialisation）

Client 与 Server 建立连接，建立本本兼容性、交换和协商能力，分享实现的细节。

客户端发送初始化请求（initialize request），包含：协议版本、客户端功能、客户端实现信息。例如：

复制代码

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id":1,
  "method":"initialize",
  "params": {
    "protocolVersion":"2025-03-26",
    "capabilities": {
      "roots": {
        "listChanged": true
      },
      "sampling": {}
    },
    "clientInfo": {
      "name":"ExampleClient",
      "version":"1.0.0"
    }
  }
}

服务器回复（initialize response）自身的协议版本和功能信息：

复制代码

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 1,
  "result": {
    "protocolVersion": "2025-03-26", 
    "capabilities": {
      "logging": {},
      "prompts": {
        "listChanged": true
      },
      "resources": {
        "subscribe": true,
        "listChanged": true
      },
      "tools": {
        "listChanged": true
      }
    },
    "serverInfo": {
      "name": "ExampleServer",
      "version": "1.0.0"
    },
    "instructions": "Optional instructions for the client"
  }
}

客户端发送初始化通知（initialized notification）作为确认，表示已经准备好开始正常消息交换(connection ready for use)

复制代码

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "notifications/initialized"
}

2）交换消息（Message Exchange）

Client和Server之间进行正常的协议消息交换（请求、响应、通知等）。

客户端或服务端发送请求信息，另一方响应。这个过程可以针对每个工具、资源或提示类型重复进行。

3）终止（Termination）

在终止阶段，客户端通知服务器断开连接，服务器确认关闭请求。客户端发送退出后关闭连接。

4. 能力协商

Capability Negotiation

在初始化阶段，客户端和服务器明确声明其支持的功能，决定了在会话期间可用哪些功能。

服务器声明其功能，例如资源订阅、工具支持和提示模板

客户端声明支持采样和通知处理等能力

双方必须在整个会话期间尊重声明的功能

可以通过协议扩展来协商额外的功能

关键能力包括：

能力对象可以描述子能力，例如：

listChanged ：支持列表变更通知（用于提示、资源和工具）
subscribe ：支持订阅单个项目的变化（仅限资源）

以下是客户端和服务器之间能力协商的一个流程图：

每种能力都会在会话期间解锁特定的协议功能。例如：

已实现的服务器功能必须在服务器的能力说明中进行宣传
发出资源订阅通知需要服务器声明支持订阅
工具调用需要服务器声明工具功能
采样需要客户端在其功能中声明支持
这种能力协商确保客户端和服务器对支持的功能有清晰的理解，同时保持协议的可扩展性。

掌握通信的消息类型和生命周期，将帮助你深入了解 MCP 的通信机制。

下一节，我们将进一步介绍MCP 的三种通信机制，帮助你全面构建基于 MCP 的 AI 应用生态。

参考资料
https://huggingface.co/learn/mcp-course/unit1/introduction
https://huggingface.co/learn/mcp-course/unit1/architectural-components
https://learn.deeplearning.ai/courses/mcp-build-rich-context-ai-apps-with-anthropic/lesson/xtt6w/mcp-architecture

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