Spring AI实现MCP（Model Context Protocol）详解与实践

为爱停留2025-12-09 6:02

Spring AI实现MCP（Model Context Protocol）详解与实践

一、什么是MCP？

MCP（Model Context Protocol）是一个用于AI模型与外部系统交互的协议标准。它允许AI模型通过标准化的接口访问外部数据源、工具和服务，从而扩展模型的能力边界。

MCP的核心特点

  1. 标准化协议：提供统一的接口规范，便于不同系统之间的集成
  2. 上下文管理：能够动态获取和管理上下文信息
  3. 工具调用：支持模型调用外部工具和服务
  4. 可扩展性：易于添加新的数据源和功能

MCP的应用场景

  • 数据库查询和操作
  • API服务调用
  • 文件系统访问
  • 实时数据获取
  • 业务系统集成

二、Spring AI中的MCP支持

Spring AI是Spring生态系统中的AI集成框架，提供了对MCP的原生支持。通过Spring AI，我们可以轻松地将MCP协议集成到Spring应用中。

Spring AI MCP的核心组件

  1. MCP Client：用于连接MCP服务器
  2. MCP Tools：定义可用的工具和操作
  3. Context Provider：提供上下文信息
  4. Message Handler：处理MCP消息

三、Spring AI实现MCP的步骤

1. 添加依赖

首先，在pom.xml中添加Spring AI相关依赖：

xml 复制代码 
<dependencies>
    <!-- Spring AI Core -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-core</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
    </dependency>
    
    <!-- Spring AI MCP -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-mcp</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
    </dependency>
    
    <!-- Spring Boot Starter -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

2. 配置MCP连接

在application.yml中配置MCP服务器连接：

yaml 复制代码 
spring:
  ai:
    mcp:
      enabled: true
      servers:
        - name: database-mcp
          transport: stdio
          command: node
          args:
            - /path/to/mcp-server.js
        - name: api-mcp
          transport: http
          url: http://localhost:8080/mcp
          api-key: ${MCP_API_KEY}

3. 创建MCP工具接口

定义MCP工具接口：

java 复制代码 
package com.example.mcp.tools;

import org.springframework.ai.mcp.spec.Tool;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class DatabaseQueryTool {
    
    @Tool(
        name = "query_database",
        description = "查询数据库中的信息"
    )
    public String queryDatabase(
        @Tool.Param(name = "sql", description = "SQL查询语句") String sql,
        @Tool.Param(name = "table", description = "表名") String table
    ) {
        // 实现数据库查询逻辑
        return executeQuery(sql, table);
    }
    
    private String executeQuery(String sql, String table) {
        // 实际的数据库查询实现
        // ...
        return "查询结果";
    }
}

4. 实现MCP客户端

创建MCP客户端来连接和交互：

java 复制代码 
package com.example.mcp.client;

import org.springframework.ai.mcp.McpClient;
import org.springframework.ai.mcp.McpMessage;
import org.springframework.ai.mcp.McpRequest;
import org.springframework.ai.mcp.McpResponse;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class McpService {
    
    @Autowired
    private McpClient mcpClient;
    
    /**
     * 发送MCP请求并获取响应
     */
    public String sendRequest(String toolName, Object... params) {
        McpRequest request = McpRequest.builder()
            .tool(toolName)
            .parameters(params)
            .build();
            
        McpResponse response = mcpClient.send(request);
        return response.getContent();
    }
    
    /**
     * 获取上下文信息
     */
    public String getContext(String contextId) {
        McpMessage message = McpMessage.builder()
            .type("get_context")
            .contextId(contextId)
            .build();
            
        McpResponse response = mcpClient.send(message);
        return response.getContent();
    }
}

5. 创建控制器

创建REST控制器来暴露MCP功能：

java 复制代码 
package com.example.mcp.controller;

import com.example.mcp.client.McpService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping("/api/mcp")
public class McpController {
    
    @Autowired
    private McpService mcpService;
    
    @PostMapping("/query")
    public String query(@RequestBody QueryRequest request) {
        return mcpService.sendRequest(
            "query_database",
            request.getSql(),
            request.getTable()
        );
    }
    
    @GetMapping("/context/{contextId}")
    public String getContext(@PathVariable String contextId) {
        return mcpService.getContext(contextId);
    }
}

四、MCP实现示例：数据库查询工具

下面是一个完整的MCP实现示例，展示如何创建一个数据库查询工具。

1. 数据库查询工具实现

java 复制代码 
package com.example.mcp.tools;

import org.springframework.ai.mcp.spec.Tool;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Component
public class DatabaseQueryTool {
    
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    @Tool(
        name = "query_user_info",
        description = "根据用户ID查询用户信息"
    )
    public String queryUserInfo(
        @Tool.Param(name = "userId", description = "用户ID") Long userId
    ) {
        String sql = "SELECT id, name, email, phone FROM users WHERE id = ?";
        List<Map<String, Object>> results = jdbcTemplate.queryForList(sql, userId);
        
        if (results.isEmpty()) {
            return "未找到用户信息";
        }
        
        Map<String, Object> user = results.get(0);
        return String.format(
            "用户信息：ID=%s, 姓名=%s, 邮箱=%s, 电话=%s",
            user.get("id"),
            user.get("name"),
            user.get("email"),
            user.get("phone")
        );
    }
    
    @Tool(
        name = "query_order_list",
        description = "查询用户的订单列表"
    )
    public String queryOrderList(
        @Tool.Param(name = "userId", description = "用户ID") Long userId,
        @Tool.Param(name = "limit", description = "返回记录数限制") Integer limit
    ) {
        String sql = "SELECT id, order_no, amount, status, create_time " +
                     "FROM orders WHERE user_id = ? ORDER BY create_time DESC LIMIT ?";
        List<Map<String, Object>> orders = jdbcTemplate.queryForList(sql, userId, limit);
        
        if (orders.isEmpty()) {
            return "该用户暂无订单";
        }
        
        StringBuilder result = new StringBuilder("订单列表：\n");
        for (Map<String, Object> order : orders) {
            result.append(String.format(
                "订单号：%s, 金额：%s, 状态：%s, 创建时间：%s\n",
                order.get("order_no"),
                order.get("amount"),
                order.get("status"),
                order.get("create_time")
            ));
        }
        
        return result.toString();
    }
}

2. MCP服务集成

java 复制代码 
package com.example.mcp.service;

import org.springframework.ai.mcp.McpClient;
import org.springframework.ai.mcp.McpRequest;
import org.springframework.ai.mcp.McpResponse;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class DatabaseMcpService {
    
    @Autowired
    private McpClient mcpClient;
    
    /**
     * 查询用户信息
     */
    public String getUserInfo(Long userId) {
        McpRequest request = McpRequest.builder()
            .tool("query_user_info")
            .parameter("userId", userId)
            .build();
            
        McpResponse response = mcpClient.send(request);
        return response.getContent();
    }
    
    /**
     * 查询订单列表
     */
    public String getOrderList(Long userId, Integer limit) {
        McpRequest request = McpRequest.builder()
            .tool("query_order_list")
            .parameter("userId", userId)
            .parameter("limit", limit)
            .build();
            
        McpResponse response = mcpClient.send(request);
        return response.getContent();
    }
}

3. 使用示例

java 复制代码 
package com.example.mcp.example;

import com.example.mcp.service.DatabaseMcpService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class McpExample implements CommandLineRunner {
    
    @Autowired
    private DatabaseMcpService databaseMcpService;
    
    @Override
    public void run(String... args) {
        // 查询用户信息
        String userInfo = databaseMcpService.getUserInfo(1L);
        System.out.println(userInfo);
        
        // 查询订单列表
        String orderList = databaseMcpService.getOrderList(1L, 10);
        System.out.println(orderList);
    }
}

五、MCP的优势

  1. 标准化：统一的协议规范，降低集成复杂度
  2. 灵活性：支持多种传输方式（stdio、http等）
  3. 可扩展：易于添加新的工具和功能
  4. 类型安全：通过注解定义工具，提供类型检查
  5. Spring集成：与Spring生态系统无缝集成

六、总结

通过Spring AI实现MCP，我们可以：

  • 轻松地将AI模型与外部系统集成
  • 提供标准化的工具调用接口
  • 实现动态上下文管理
  • 扩展AI模型的能力边界

MCP为AI应用提供了一个强大的扩展机制，使得AI模型能够访问和操作外部资源，从而提供更智能、更实用的服务。

参考资料

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