MCP架构

原文：架构总览

一句话

MCP是一种基于JSON-RPC 2.0的协议，通过Host-Client-Server三层架构连接AI应用与外部工具，提供工具、资源和提示三种核心原语实现上下文交换。

什么时候翻这页

当你需要理解MCP的整体架构、实现原理或开发MCP客户端/服务器时；当你想了解MCP如何与Claude Code等AI应用集成时；当你需要解决MCP连接或通信问题时。

核心概念

参与者

MCP Host: AI应用程序（如Claude Code、Claude Desktop），协调和管理一个或多个MCP客户端
MCP Client: 维护与MCP服务器连接的组件，从服务器获取上下文供Host使用
MCP Server: 提供上下文数据的程序，可本地或远程运行

层次结构

数据层: 基于JSON-RPC 2.0的协议层，定义客户端-服务器通信的消息结构和语义
- 生命周期管理：连接初始化、能力协商、连接终止
- 服务器特性：工具、资源、提示
- 客户端特性：采样、征询、日志
- 实用特性：通知、任务
传输层: 定义通信机制和通道，处理连接建立、消息帧和授权
- Stdio传输：本地进程间通信，无网络开销
- Streamable HTTP传输：支持远程服务器和标准HTTP认证

核心原语

Tools: AI应用可调用的可执行函数（如文件操作、API调用）
Resources: 为AI应用提供上下文数据源（如文件内容、数据库记录）
Prompts: 可重用的交互模板（如系统提示、少样本示例）

怎么做

实现MCP服务器

选择传输协议（STDIO或HTTP）
实现数据层协议（JSON-RPC 2.0）
定义并实现核心原语（tools、resources、prompts）
处理生命周期管理（初始化、能力协商、终止）

实现MCP客户端

建立与MCP服务器的连接
处理初始化握手和能力协商
发现和使用服务器提供的原语
处理服务器发送的通知

集成到AI应用

在AI应用中实现MCP Host功能
管理多个MCP客户端连接
将服务器提供的原语暴露给语言模型
处理工具调用和结果返回

命令 / 配置速查

初始化请求

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 1,
  "method": "initialize",
  "params": {
    "protocolVersion": "2025-06-18",
    "capabilities": {
      "elicitation": {}
    },
    "clientInfo": {
      "name": "example-client",
      "version": "1.0.0"
    }
  }
}

工具发现

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

工具调用

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 3,
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "weather_current",
    "arguments": {
      "location": "San Francisco",
      "units": "imperial"
    }
  }
}

通知

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "method": "notifications/tools/list_changed"
}

与 Claude Code / Hello-Agents 的联系

在Claude Code中，MCP作为连接外部工具的桥梁，使Claude能够访问文件系统、数据库等外部资源。这与Hello-Agents第10章中讨论的agent工具调用概念相似，但MCP提供了更标准化的协议和更丰富的上下文交换能力。Claude Code中的MCP集成展示了如何将协议层实现与AI应用无缝结合。

初学者易错点

混淆Host与Client角色: Host是AI应用，Client是Host与Server之间的中介组件，不是直接等同
忽略传输层选择: 根据使用场景选择合适的传输协议（本地使用STDIO，远程使用HTTP）
错误处理不完整: MCP是状态协议，必须正确处理生命周期管理和错误情况
能力声明不一致: 初始化时声明的capabilities必须与实际实现的功能匹配
忽视通知机制: 通知是MCP实现实时更新的关键，不应忽略其实现

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