【MCP】第二章 MCP 实战

【MCP】第二章 MCP 实战

文章目录

  • [【MCP】第二章 MCP 实战](#【MCP】第二章 MCP 实战)
  • 一、环境准备
    • [1.stdio 的本地环境安装](#1.stdio 的本地环境安装)
    • [2.Curosr 配置 MCP](#2.Curosr 配置 MCP)
  • [二、MCP 使用案例:北京旅游](#二、MCP 使用案例:北京旅游)
  • [三、MCP 手动开发项目:本地智能舆情分析系统](#三、MCP 手动开发项目:本地智能舆情分析系统)

一、环境准备

1.stdio 的本地环境安装

stdio 的本地环境有两种:

  1. Python 编写的服务,对应uvx 命令
  2. TypeScript 编写的服务,对应 npx 命令

从经验来看,TypeSrcipt 编写的服务居多

filesystem 为例,它提供的就是 npx 的方式

git 为例,它提供的就是 uvx 的方式

安装 uvx

需要有 python 环境:https://www.python.org/downloads

pip install uv

C:\Users\#{yourUserName}\AppData\Local\Python\pythoncore-3.14-64\Scripts\uv --version

C:\Users\#{yourUserName}\AppData\Local\Python\pythoncore-3.14-64\Scripts\uvx --version

建议配置 uv 环境变量

安装 npx

Node.js 官网:https://nodejs.org/zh-cn

npx --version

2.Curosr 配置 MCP

在项目目录下新建 .cursor 目录,并在 .cursor 目录下新建 mcp.json

二、MCP 使用案例:北京旅游

1.需求

现在交给你一个任务,编写一个北京一日游的出行攻略:

1.从高德地图的 MCP 服务中获取北京站到天安门、天安门到颐和园、颐和园到南锣鼓巷的地铁线路,并保存在数据库 beijing_trip 的表 subway_trips 中

2.从高德地图的 MCP 服务中获取颐和园、南锣鼓巷附近的美食信息,每处获取三家美食店铺信息,并将相应的信息存入表 location_foods 中

3.在工作目录 E:\MCPWorkSpace 下创建一个新的文件夹,命名为 "北京旅游" 在其中创建两个 txt,分别从数据库中将两个表的内容提取出来,并存放进去

4.最后根据 txt 中的内容,生成一个精美的 html 前端展示页面,存放在该目录下

涉及到的 MCP 服务:

  • 高德地图服务
  • mysql 服务
  • filesystem 服务

2.安装 MCP

我们去 MCP 资源网站搜索相关服务,在上一章中列举了一些热门的资源网站,同种功能可能会有多种不同版本的实现,按照对应的说明文档去使用即可,我这里使用的 MCP 不一定是最好用的

mysql MCP:https://github.com/designcomputer/mysql_mcp_server

高德地图 MCP:https://lbs.amap.com/api/mcp-server/summary

filesystem MCP:https://github.com/modelcontextprotocol/servers/tree/main/src/filesystem

mcp.json:

json 复制代码
{
    "mcpServers": {
        "mysql": {
            "type": "stdio",
            "command": "uvx",
            "args": [
                "--from",
                "mysql-mcp-server",
                "mysql_mcp_server"
            ],
            "env": {
                "MYSQL_HOST": "localhost",
                "MYSQL_PORT": "3306",
                "MYSQL_USER": "root",
                "MYSQL_PASSWORD": "abc123",
                "MYSQL_DATABASE": "beijing_trip"
            }
        },
        "amap-maps-streamableHTTP": {
            "url": "https://mcp.amap.com/mcp?key=您在高德官网上申请的key"
        },
        "filesystem": {
            "command": "npx",
            "args": [
                "-y",
                "@modelcontextprotocol/server-filesystem",
                "E:\\MCPWorkSpace"
            ]
        }
    }
}

配置项说明:

  1. 先定位服务类型
    • 有 command /args 的,是本地 stdio 服务
    • 有 url 的,是远程 HTTP/SSE 服务
  2. 再定位服务本体
    • mysql:
      • 客户端现在系统 PATH 里找到 uvx
      • uvx 再按 --from mysql-mcp-server 去 Python 包源里照这个包
      • 找到后运行入口 mysql_mcp_server
    • filesystem:
      • 客户端先找到 npx
      • npx 再去 npm registry 或你配置的镜像里找 @modelcontextprotocol/server-filesystem
      • 下载后启动它
    • amap-maps-streamableHTTP:
      • 不需要找本地命令
      • 直接用写死的 url
      • 通过 DNS 定位到 mcp.amap.com,再发送 HTTP 请求连接
  3. 最后定位到它提供哪些工具
    • 服务启动或连上后,客户端会按 MCP 协议做一次握手
    • 然后向服务请求 "你有哪些 tools/resources/prompts"
    • 这些能力是服务自己上报的,不是客户端预先知道的

3.执行

最终效果:

三、MCP 手动开发项目:本地智能舆情分析系统

1.需求

构建一个本地智能舆情分析系统,通过自然语言处理与多工具协作,实现用户查询意图的自动理解、新闻检索、情绪分析、结构化输出与邮件推送。

2.创建 MCP 项目

需要提前安装 uv 环境

进入你要创建项目的空间

uv init mcp-project

在项目目录下新建 .env、client.pyserver.py 文件

  1. .env:用于配置 LLM 连接信息
  2. client.py:是我们的客户端,用户与客户端进行交互
  3. server.py:是服务端,其中包含了多种工具函数,客户端会对其中的工具函数进行调用

    .env 配置样例

    获取 SERPER_API_KEY
    EMAIL_USER 为你的邮箱账号
    EMAIL_PASS 不是邮箱密码,而是开通 SMTP 后的授权码

3.client.py

  1. 初始化客户端(API + MCP 会话)
  2. 连接 MCP 工具服务
  3. 用户输入问题
  4. 大模型规划工具调用链
  5. 执行工具 → 汇总 → 生成最终回答 → 保存
python 复制代码
import asyncio
import os
import json
from typing import Optional, List
from contextlib import AsyncExitStack
from datetime import datetime
import re
from openai import OpenAI
from dotenv import load_dotenv
from mcp import ClientSession, StdioServerParameters
from mcp.client.stdio import stdio_client
load_dotenv()


class MCPClient:

    def __init__(self):
        self.exit_stack = AsyncExitStack()
        self.openai_api_key = os.getenv("DASHSCOPE_API_KEY")
        self.base_url = os.getenv("BASE_URL")
        self.model = os.getenv("MODEL")
        if not self.openai_api_key:
            raise ValueError("❌ 未找到 OpenAI API Key,请在 .env 文件中设置 DASHSCOPE_API_KEY")
        self.client = OpenAI(api_key=self.openai_api_key, base_url=self.base_url)
        self.session: Optional[ClientSession] = None

    async def connect_to_server(self, server_script_path: str):
        # 对服务器脚本进行判断,只允许是 .py 或 .js
        is_python = server_script_path.endswith('.py')
        is_js = server_script_path.endswith('.js')
        if not (is_python or is_js):
            raise ValueError("服务器脚本必须是 .py 或 .js 文件")

        # 确定启动命令,.py 用 python,.js 用 node
        command = "python" if is_python else "node"

        # 构造 MCP 所需的服务器参数,包含启动命令、脚本路径参数、环境变量(为 None 表示默认)
        server_params = StdioServerParameters(command=command, args=[server_script_path], env=None)

        # 启动 MCP 工具服务进程(并建立 stdio 通信)
        stdio_transport = await self.exit_stack.enter_async_context(stdio_client(server_params))

        # 拆包通信通道,读取服务端返回的数据,并向服务端发送请求
        self.stdio, self.write = stdio_transport

        # 创建 MCP 客户端会话对象
        self.session = await self.exit_stack.enter_async_context(ClientSession(self.stdio, self.write))

        # 初始化会话
        await self.session.initialize()

        # 获取工具列表并打印
        response = await self.session.list_tools()
        tools = response.tools
        print("\n已连接到服务器,支持以下工具:", [tool.name for tool in tools])

    async def process_query(self, query: str) -> str:
        # 准备初始消息和获取工具列表
        messages = [{"role": "user", "content": query}]
        response = await self.session.list_tools()

        available_tools = [
            {
                "type": "function",
                "function": {
                    "name": tool.name,
                    "description": tool.description,
                    "input_schema": tool.inputSchema
                }
            } for tool in response.tools
        ]

        # 提取问题的关键词,对文件名进行生成。
        # 在接收到用户提问后就应该生成出最后输出的 md 文档的文件名,
        # 因为导出时若再生成文件名会导致部分组件无法识别该名称。
        keyword_match = re.search(r'(关于|分析|查询|搜索|查看)([^的\s,。、?\n]+)', query)
        keyword = keyword_match.group(2) if keyword_match else "分析对象"
        safe_keyword = re.sub(r'[\\/:*?"<>|]', '', keyword)[:20]
        timestamp = datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')
        md_filename = f"sentiment_{safe_keyword}_{timestamp}.md"
        md_path = os.path.join("./sentiment_reports", md_filename)

        # 更新查询,将文件名添加到原始查询中,使大模型在调用工具链时可以识别到该信息
        # 然后调用 plan_tool_usage 获取工具调用计划
        query = query.strip() + f" [md_filename={md_filename}] [md_path={md_path}]"
        messages = [{"role": "user", "content": query}]

        tool_plan = await self.plan_tool_usage(query, available_tools)

        tool_outputs = {}
        messages = [{"role": "user", "content": query}]

        # 依次执行工具调用,并收集结果
        for step in tool_plan:
            tool_name = step["name"]
            tool_args = step["arguments"]

            for key, val in tool_args.items():
                if isinstance(val, str) and val.startswith("{{") and val.endswith("}}"):
                    ref_key = val.strip("{} ")
                    resolved_val = tool_outputs.get(ref_key, val)
                    tool_args[key] = resolved_val

            # 注入统一的文件名或路径(用于分析和邮件)
            if tool_name == "analyze_sentiment" and "filename" not in tool_args:
                tool_args["filename"] = md_filename
            if tool_name == "send_email_with_attachment" and "attachment_path" not in tool_args:
                tool_args["attachment_path"] = md_path

            result = await self.session.call_tool(tool_name, tool_args)

            tool_outputs[tool_name] = result.content[0].text
            messages.append({
                "role": "tool",
                "tool_call_id": tool_name,
                "content": result.content[0].text
            })

        # 调用大模型生成回复信息,并输出保存结果
        final_response = self.client.chat.completions.create(
            model=self.model,
            messages=messages
        )
        final_output = final_response.choices[0].message.content

        # 对辅助函数进行定义,目的是把文本清理成合法的文件名
        def clean_filename(text: str) -> str:
            text = text.strip()
            text = re.sub(r'[\\/:*?\"<>|]', '', text)
            return text[:50]

        # 使用清理函数处理用户查询,生成用于文件命名的前缀,并添加时间戳、设置输出目录
        # 最后构建出完整的文件路径用于保存记录
        safe_filename = clean_filename(query)
        timestamp = datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')
        filename = f"{safe_filename}_{timestamp}.txt"
        output_dir = "./llm_outputs"
        os.makedirs(output_dir, exist_ok=True)
        file_path = os.path.join(output_dir, filename)

        # 将对话内容写入 md 文档,其中包含用户的原始提问以及模型的最终回复结果
        with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
            f.write(f"🗣 用户提问:{query}\n\n")
            f.write(f"🤖 模型回复:\n{final_output}\n")

        print(f"📄 对话记录已保存为:{file_path}")

        return final_output

    async def chat_loop(self):
        # 初始化提示信息
        print("\n🤖 MCP 客户端已启动!输入 'quit' 退出")

        # 进入主循环中等待用户输入
        while True:
            try:
                query = input("\n你: ").strip()
                if query.lower() == 'quit':
                    break

                # 处理用户的提问,并返回结果
                response = await self.process_query(query)
                print(f"\n🤖 AI: {response}")

            except Exception as e:
                print(f"\n⚠️ 发生错误: {str(e)}")

    async def plan_tool_usage(self, query: str, tools: List[dict]) -> List[dict]:
        # 构造系统提示词 system_prompt。
        # 将所有可用工具组织为文本列表插入提示中,并明确指出工具名,
        # 限定返回格式是 JSON,防止其输出错误格式的数据。
        print("\n📤 提交给大模型的工具定义:")
        print(json.dumps(tools, ensure_ascii=False, indent=2))
        tool_list_text = "\n".join([
            f"- {tool['function']['name']}: {tool['function']['description']}"
            for tool in tools
        ])
        system_prompt = {
            "role": "system",
            "content": (
                "你是一个智能任务规划助手,用户会给出一句自然语言请求。\n"
                "你只能从以下工具中选择(严格使用工具名称):\n"
                f"{tool_list_text}\n"
                "如果多个工具需要串联,后续步骤中可以使用 {{上一步工具名}} 占位。\n"
                "返回格式:JSON 数组,每个对象包含 name 和 arguments 字段。\n"
                "不要返回自然语言,不要使用未列出的工具名。"
            )
        }

        # 构造对话上下文并调用模型。
        # 将系统提示和用户的自然语言一起作为消息输入,并选用当前的模型。
        planning_messages = [
            system_prompt,
            {"role": "user", "content": query}
        ]

        response = self.client.chat.completions.create(
            model=self.model,
            messages=planning_messages,
            tools=tools,
            tool_choice="none"
        )

        # 提取出模型返回的 JSON 内容
        content = response.choices[0].message.content.strip()
        match = re.search(r"```(?:json)?\\s*([\s\S]+?)\\s*```", content)
        if match:
            json_text = match.group(1)
        else:
            json_text = content

        # 在解析 JSON 之后返回调用计划
        try:
            plan = json.loads(json_text)
            return plan if isinstance(plan, list) else []
        except Exception as e:
            print(f"❌ 工具调用链规划失败: {e}\n原始返回: {content}")
            return []

    async def cleanup(self):
        await self.exit_stack.aclose()


async def main():
    server_script_path = "D:\\mcp-project\\server.py"
    client = MCPClient()
    try:
        await client.connect_to_server(server_script_path)
        await client.chat_loop()
    finally:
        await client.cleanup()


if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

4.server.py

  1. 用户输入:"分析小米汽车舆情并发邮件"
  2. 客户端(LLM)分析,并生成工具调用链
    1. search_google_news
    2. analyze_sentiment
    3. send_email_with_attachment
  3. 服务端逐个执行工具,返回结果
python 复制代码
import os
import json
import smtplib
from datetime import datetime
from email.message import EmailMessage

import httpx
from mcp.server.fastmcp import FastMCP
from dotenv import load_dotenv
from openai import OpenAI

# 加载环境变量
load_dotenv()

# 初始化 MCP 服务器
mcp = FastMCP("NewsServer")


# @mcp.tool() 是 MCP 框架的装饰器,表明这是一个 MCP 工具。之后是对这个工具功能的描述
@mcp.tool()
async def search_google_news(keyword: str) -> str:
    """
    使用 Serper API(Google Search 封装)根据关键词搜索新闻内容,返回前5条标题、描述和链接。

    参数:
        keyword (str): 关键词,如 "小米汽车"

    返回:
        str: JSON 字符串,包含新闻标题、描述、链接
    """

    # 从环境中获取 API 密钥并进行检查
    api_key = os.getenv("SERPER_API_KEY")
    if not api_key:
        return "❌ 未配置 SERPER_API_KEY,请在 .env 文件中设置"

    # 设置请求参数并发送请求
    url = "https://google.serper.dev/news"
    headers = {
        "X-API-KEY": api_key,
        "Content-Type": "application/json"
    }
    payload = {"q": keyword}

    async with httpx.AsyncClient() as client:
        response = await client.post(url, headers=headers, json=payload)
        data = response.json()

    # 检查数据,并按照格式提取新闻,返回前五条新闻
    if "news" not in data:
        return "❌ 未获取到搜索结果"

    articles = [
        {
            "title": item.get("title"),
            "desc": item.get("snippet"),
            "url": item.get("link")
        } for item in data["news"][:5]
    ]

    # 将新闻结果以带有时间戳命名后的 JSON 格式文件的形式保存在本地指定的路径
    output_dir = "./google_news"
    os.makedirs(output_dir, exist_ok=True)
    filename = f"google_news_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.json"
    file_path = os.path.join(output_dir, filename)

    with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
        json.dump(articles, f, ensure_ascii=False, indent=2)

    return (
        f"✅ 已获取与 [{keyword}] 相关的前5条 Google 新闻:\n"
        f"{json.dumps(articles, ensure_ascii=False, indent=2)}\n"
        f"📄 已保存到:{file_path}"
    )


# @mcp.tool() 是 MCP 框架的装饰器,标记该函数为一个可调用的工具
@mcp.tool()
async def analyze_sentiment(text: str, filename: str) -> str:
    """
    对传入的一段文本内容进行情感分析,并保存为指定名称的 Markdown 文件。

    参数:
        text (str): 新闻描述或文本内容
        filename (str): 保存的 Markdown 文件名(不含路径)

    返回:
        str: 完整文件路径(用于邮件发送)
    """

    # 这里的情感分析功能需要去调用 LLM,所以从环境中获取 LLM 的一些相应配置
    openai_key = os.getenv("DASHSCOPE_API_KEY")
    model = os.getenv("MODEL")
    client = OpenAI(api_key=openai_key, base_url=os.getenv("BASE_URL"))

    # 构造情感分析的提示词
    prompt = f"请对以下新闻内容进行情绪倾向分析,并说明原因:\n\n{text}"

    # 向模型发送请求,并处理返回的结果
    response = client.chat.completions.create(
        model=model,
        messages=[{"role": "user", "content": prompt}]
    )
    result = response.choices[0].message.content.strip()

    # 生成 Markdown 格式的舆情分析报告,并存放进设置好的输出目录
    markdown = f"""# 舆情分析报告

**分析时间:** {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}

---

## 📥 原始文本

{text}

---

## 📊 分析结果

{result}
"""

    output_dir = "./sentiment_reports"
    os.makedirs(output_dir, exist_ok=True)

    if not filename:
        filename = f"sentiment_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.md"

    file_path = os.path.join(output_dir, filename)
    with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as f:
        f.write(markdown)

    return file_path


@mcp.tool()
async def send_email_with_attachment(to: str, subject: str, body: str, filename: str) -> str:
    """
    发送带附件的邮件。

    参数:
        to: 收件人邮箱地址
        subject: 邮件标题
        body: 邮件正文
        filename (str): 保存的 Markdown 文件名(不含路径)

    返回:
        邮件发送状态说明
    """

    # 获取并配置 SMTP 相关信息
    smtp_server = os.getenv("SMTP_SERVER")  # 例如 smtp.qq.com
    smtp_port = int(os.getenv("SMTP_PORT", 465))
    sender_email = os.getenv("EMAIL_USER")
    sender_pass = os.getenv("EMAIL_PASS")

    # 获取附件文件的路径,并进行检查是否存在
    full_path = os.path.abspath(os.path.join("./sentiment_reports", filename))
    if not os.path.exists(full_path):
        return f"❌ 附件路径无效,未找到文件: {full_path}"

    # 创建邮件并设置内容
    msg = EmailMessage()
    msg["Subject"] = subject
    msg["From"] = sender_email
    msg["To"] = to
    msg.set_content(body)

    # 添加附件并发送邮件
    try:
        with open(full_path, "rb") as f:
            file_data = f.read()
            file_name = os.path.basename(full_path)
            msg.add_attachment(file_data, maintype="application", subtype="octet-stream", filename=file_name)
    except Exception as e:
        return f"❌ 附件读取失败: {str(e)}"

    try:
        with smtplib.SMTP_SSL(smtp_server, smtp_port) as server:
            server.login(sender_email, sender_pass)
            server.send_message(msg)
        return f"✅ 邮件已成功发送给 {to},附件路径: {full_path}"
    except Exception as e:
        return f"❌ 邮件发送失败: {str(e)}"


if __name__ == "__main__":
    mcp.run(transport='stdio')

5.测试

  1. 调整客户端代码中 server.py 的文件路径
  2. 启动客户端
  3. 输入需求

    控制台打印信息

    邮件内容

    附件内容
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