深入企业内部的MCP知识(四):FastMCP装饰器与类方法:正确结合面向对象与MCP组件的实践指南

引言:装饰器遇见类方法的"陷阱"

FastMCP的装饰器(如@tool@resource@prompt)是定义MCP组件(工具、资源、提示)的核心方式,但当它们与类中的方法(实例方法、类方法、静态方法)结合时,直接使用往往会出现意外行为------LLM可能看到selfcls等无关参数,甚至方法变得不可调用。本文将系统解析这一问题的根源,提供三种方法类型的正确使用姿势,帮助开发者在保持面向对象设计的同时,无缝集成MCP组件。

一、问题根源:装饰器与方法绑定的冲突

FastMCP装饰器的工作原理是在"装饰时"捕获函数并将其转换为MCP组件(如ToolResource对象)。但类中的方法在定义时处于"未绑定"状态:

  • 实例方法 :装饰时self参数尚未绑定到具体实例,LLM会将其视为必填参数;
  • 类方法 :装饰时cls参数未绑定到类,同样会被LLM误判为需要传入的参数;
  • 装饰器返回值 :装饰器返回的是MCP组件对象(如Tool),而非原始函数,直接装饰会导致方法失去可调用性。

典型错误示例

python 复制代码
from fastmcp import FastMCP
mcp = FastMCP()

class Calculator:
    @mcp.tool  # 错误:直接装饰实例方法
    def add(self, x: int, y: int) -> int:
        return x + y

obj = Calculator()
obj.add(1, 2)  # 报错:add已被转换为Tool对象,不再是可调用方法

二、实例方法:先实例化,再注册绑定后的方法

实例方法依赖self参数绑定具体实例,直接装饰会导致self被暴露给LLM。正确的做法是:先创建实例,再注册绑定后的方法 (此时self已自动关联实例,LLM看不到该参数)。

错误做法:直接装饰实例方法
python 复制代码
class Calculator:
    @mcp.tool  # 错误:装饰未绑定的实例方法
    def multiply(self, x: int, y: int) -> int:
        return x * y

# 问题1:LLM会看到self参数,无法调用
# 问题2:方法已被转换为Tool对象,实例调用失败
calc = Calculator()
calc.multiply(3, 4)  # AttributeError: 'Tool' object is not callable
正确做法:实例化后注册绑定方法
python 复制代码
class Calculator:
    def multiply(self, x: int, y: int) -> int:  # 不直接装饰
        return x * y

# 步骤1:创建实例(self绑定到该实例)
calc = Calculator()
# 步骤2:注册绑定后的方法(self已隐含,LLM仅见x和y)
mcp.tool(calc.multiply)

# 验证:LLM调用正常,Python调用也正常
calc.multiply(3, 4)  # 正常返回12
await mcp._mcp_call_tool("multiply", {"x": 3, "y": 4})  # 正常返回12

原理 :通过实例访问方法时(calc.multiply),Python会创建"绑定方法",self已自动关联实例,注册时MCP只会暴露xy参数,避免LLM混淆。

三、类方法:类定义后注册,避免装饰器顺序错误

类方法依赖cls参数绑定类本身,直接装饰会导致cls被暴露。更关键的是,装饰器与@classmethod的顺序会引发错误------正确的做法是先定义类方法,再在类外注册

错误做法:装饰器与@classmethod顺序冲突
python 复制代码
class Parser:
    # 错误1:@classmethod在前,@mcp.tool在后------不报错但LLM会看到cls参数
    @classmethod
    @mcp.tool
    def from_string_v1(cls, s: str):
        return cls(data=s)

    # 错误2:@mcp.tool在前,@classmethod在后------直接报错
    @mcp.tool
    @classmethod
    def from_string_v2(cls, s: str):
        return cls(data=s)
# 运行时会抛出ValueError:Cannot decorate classmethod with @tool...
正确做法:类定义后注册类方法
python 复制代码
class Parser:
    @classmethod  # 仅使用@classmethod装饰
    def from_string(cls, s: str):
        return cls(data=s)

# 类定义后注册类方法(cls已绑定到Parser类)
mcp.tool(Parser.from_string)

# 验证:LLM调用时仅需传入s,无需关注cls
await mcp._mcp_call_tool("from_string", {"s": "test data"})  # 正常返回Parser实例

原理 :类方法通过Parser.from_string访问时,cls已自动绑定到Parser类,注册后MCP会隐藏cls,仅暴露业务参数(如s)。

四、静态方法:推荐事后注册,而非直接装饰

静态方法不依赖selfcls,直接装饰看似可行,但装饰器会将其转换为MCP组件对象,导致方法失去可调用性。因此,推荐与实例方法、类方法保持一致:事后注册

不推荐做法:直接装饰静态方法
python 复制代码
class Utils:
    @mcp.tool  # 不推荐:装饰后方法变为Tool对象,失去可调用性
    @staticmethod
    def sum(x: int, y: int) -> int:
        return x + y

Utils.sum(1, 2)  # 报错:'Tool' object is not callable
推荐做法:静态方法事后注册
python 复制代码
class Utils:
    @staticmethod  # 仅用@staticmethod装饰
    def sum(x: int, y: int) -> int:
        return x + y

# 类定义后注册静态方法
mcp.tool(Utils.sum)

# 验证:Python调用和LLM调用均正常
Utils.sum(1, 2)  # 正常返回3
await mcp._mcp_call_tool("sum", {"x": 1, "y": 2})  # 正常返回3

五、进阶模式:类初始化时自动注册组件

为避免手动注册的繁琐,可在类的__init__方法中自动注册实例方法,实现"实例化即注册":

python 复制代码
from fastmcp import FastMCP
mcp = FastMCP()

class DataProcessor:
    def __init__(self, mcp_instance):
        # 初始化时自动注册实例方法
        mcp_instance.tool(self.clean_data)
        mcp_instance.resource("resource://processed")(self.get_processed_data)

    def clean_data(self, raw: str) -> str:
        """清洗原始数据"""
        return raw.strip().lower()

    def get_processed_data(self) -> str:
        """返回处理后的资源数据"""
        return "processed_data"

# 实例化时自动注册组件
processor = DataProcessor(mcp)

# 验证:组件已可用
await mcp._mcp_call_tool("clean_data", {"raw": "  Hello World  "})  # 返回"hello world"

适用场景

  • 封装多个关联组件(工具+资源),确保注册逻辑内聚;
  • 动态创建组件实例(如多租户场景,每个实例注册专属组件)。

六、总结:三种方法的正确处理方式

方法类型 错误做法 正确做法 核心原理
实例方法 直接用@mcp.tool装饰 实例化后注册:mcp.tool(obj.method) 绑定self,隐藏实例参数
类方法 装饰器与@classmethod顺序错误 类定义后注册:mcp.tool(Cls.method) 绑定cls,隐藏类参数
静态方法 直接用@mcp.tool装饰 类定义后注册:mcp.tool(Cls.method) 避免方法变为不可调用的组件对象

通过"事后注册"而非"直接装饰",既能保留面向对象设计的封装性,又能确保MCP组件被LLM正确识别和调用。这一模式让类方法与FastMCP装饰器无缝协作,为复杂业务场景提供了灵活且可靠的组件管理方案。

立即实践:将你的类方法按本文模式改造,体验面向对象与MCP组件结合的最佳实践!

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