MCP 通信

MCP（模型上下文协议）的底层交互是一个精巧的流程，核心是通过 JSON-RPC 2.0 格式在预定义的通道上交换标准化的消息。

下面的内容会为你完整拆解这个过程。同时，为了让整个流程更清晰，我会引入一个具体的场景：假设你的 Spring Boot 服务里有一个 get_weather 工具，而客户端程序（比如一个AI应用）需要调用它来获取天气信息。

🔌 核心架构概览

整个架构由几个关键部分组成：

• MCP 客户端 (MCP Client)：AI 应用（如 Claude Desktop）内部的组件，负责发起所有请求。

• MCP 服务端 (MCP Server)：你的 Spring Boot 服务，负责响应请求并执行业务逻辑。

• 传输层 (Transport)：客户端与服务端通信的方式，MCP 协议主要定义了两种标准传输机制。

  • 标准输入/输出 (stdio)：用于本地通信，客户端将服务端作为子进程启动，通过标准输入（stdin）和标准输出（stdout）交换消息。消息之间通过换行符分隔。
  • HTTP with Server-Sent Events (SSE) ：用于网络通信，客户端通过 HTTP 与服务端交互。服务端必须提供两个端点：一个用于客户端接收消息 的 SSE GET 端点，和一个用于客户端发送消息 的常规 HTTP POST 端点。

• 消息协议 (JSON-RPC 2.0)：所有传输的消息都遵循 JSON-RPC 2.0 规范，主要有以下三种类型。

  • 请求 (Request) ：客户端发起的调用，包含唯一的 id，服务端必须对此做出响应（Response）。
  • 通知 (Notification) ：客户端发起的消息，没有 id 字段，服务端不需要做出响应。
  • 响应 (Response) ：服务端对"请求"的回复，包含与请求相同的 id 和执行结果或错误信息。

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📡 核心生命周期与接口详解

MCP 的生命周期通常包含以下几个阶段，我会在每个阶段都给出清晰的接口定义和调用示例。

1. 连接与初始化 (Initialization)

这是会话建立的"握手"阶段，目的是让客户端和服务端互相认识，并就协议版本、能力等信息达成一致。

触发时点：当 MCP 客户端首次连接到 MCP 服务端时。

1.1 客户端发现服务端点 (SSE 模式独有)

如果是 SSE 模式 ，客户端首先会向服务端的 SSE 端点发起 GET 请求。服务端响应后，会通过一个名为 endpoint 的 SSE 事件，将用于后续通信的 POST 端点地址告诉客户端。

• Client → Server (SSE GET)

  GET /sse HTTP/1.1
  Host: your-spring-boot-server.com

• Server → Client (SSE endpoint event)

  event: endpoint
  data: /message?sessionId=abc123

1.2 客户端发送初始化请求

客户端向服务端发送 initialize 请求，告知自己的协议版本、客户端信息和支持的能力。

• Client → Server (Request)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 1,
      "method": "initialize",
      "params": {
          "protocolVersion": "0.1.0",
          "capabilities": {
              "roots": {
                  "listChanged": true
              }
          },
          "clientInfo": {
              "name": "my-ai-client",
              "version": "1.0.0"
          }
      }
  }

1.3 服务端响应并返回自身能力

服务端收到后，会返回自己的协议信息、能力和服务端信息。

• Server → Client (Response)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 1,
      "result": {
          "protocolVersion": "0.1.0",
          "capabilities": {
              "tools": {
                  "listChanged": true
              }
          },
          "serverInfo": {
              "name": "my-spring-mcp-server",
              "version": "1.0.0"
          }
      }
  }

1.4 客户端发送初始化完成通知（必须发送，否则工具发现请求会卡住!!!）

客户端收到成功响应后，发送一个 initialized 通知，表示自己已完成初始化，通信通道正式建立。

• Client → Server (Notification)

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

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2. 工具发现 (Tool Discovery)

让客户端能从服务端"拉取"一份可用工具的清单，包括工具的名称、描述和输入参数定义（JSON Schema）。这是 MCP 实现"即插即用"的关键。

触发时点：在初始化阶段完成之后，由客户端主动发起。这也是服务端向外"介绍"自己能力的方式。

• Client → Server (Request)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 2,
      "method": "tools/list"
  }

• Server → Client (Response)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 2,
      "result": {
          "tools": [
              {
                  "name": "get_weather",
                  "description": "获取指定城市的当前天气信息",
                  "inputSchema": {
                      "type": "object",
                      "properties": {
                          "city": {
                              "type": "string",
                              "description": "城市名称，例如：北京"
                          },
                          "unit": {
                              "type": "string",
                              "enum": ["celsius", "fahrenheit"],
                              "description": "温度单位"
                          }
                      },
                      "required": ["city"]
                  }
              }
          ]
      }
  }

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3. 工具调用 (Tool Call)

这是最重要的业务交互阶段。客户端根据 tools/list 返回的元数据，构造并发送 tools/call 请求，服务端执行后返回结果。

触发时点：当 AI 模型决定使用某个工具时，由 MCP 客户端代理发起此请求。

• Client → Server (Request)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 3,
      "method": "tools/call",
      "params": {
          "name": "get_weather",
          "arguments": {
              "city": "杭州",
              "unit": "celsius"
          }
      }
  }

• Server → Client (Response)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 3,
      "result": {
          "content": [
              {
                  "type": "text",
                  "text": "杭州当前天气：晴，25°C"
              }
          ],
          "isError": false
      }
  }

补充说明：协议也支持服务端通过 SSE 流式返回结果，这种方式对于需要长时间处理的任务特别有用。例如，可以先返回一个进度通知，最后再返回最终结果。

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4. 关闭会话 (Shutdown & Exit)

当 AI 应用与 MCP 服务端的交互结束时，需要优雅地关闭连接。

触发时点：由客户端发起，表示会话结束。

• Client → Server (Request)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 4,
      "method": "shutdown"
  }

• Server → Client (Response)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "id": 4,
      "result": {}
  }

• Client → Server (Notification)

  {
      "jsonrpc": "2.0",
      "method": "exit"
  }

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总的来说，MCP 的整个工作流程可以看作是一个结构化的对话，由"握手"（初始化）开始，接着"展示菜单"（工具发现），然后"点菜"（工具调用），最后"结账离开"（关闭会话）。每一步都有明确的 JSON-RPC 消息来驱动。