簡介

MCP（全稱為Model Context Protocol，模型上下文協議）是一種面向大模型交互過程的通用上下文協議標準。其核心目標在於為模型構建一個結構化、可控、可擴展的語義執行環境，使語言模型能夠在統一的上下文管理體系下進行任務調度、工具調用、資源協作與狀態保持，從而突破傳統Prompt Engineering在多輪交互、指令組合與行為穩定性方面的瓶頸。

在傳統的大模型應用中，模型本身只能被動地接收輸入、產生輸出，要讓它調用外部工具或訪問自定義的上下文，就需要在代碼裏逐條寫好 API 調用、認證、錯誤處理的邏輯，既繁瑣又難以維護。MCP的初衷，就是將這些"上下文管理"和"工具調用"能力抽象成一個標準化的通信協議，讓大模型應用只需關注"我想用什麼資源"，由專門的 MCP 服務端來真正執行調用、管理狀態、返回結果。

MCP 官方GitHub

有一種説法是，傳統的大模型應用叫做Prompt Engineering，而MCP出現後，大模型應用開發應該叫做Context Engineering。傳統的提示工程常常依賴於簡單的字符串拼接，這種方式有幾個問題：

• 歧義性：模型可能難以區分哪些是指令，哪些是用户輸入，哪些是檢索到的數據。
• 提示注入風險：如果提示中包含惡意指令，例如ignore all previous instructions，模型可能被欺騙。
• 脆弱性：格式的微小變化（比如多一個換行符）都可能導致模型性能下降。
• 難以維護：當上下文變得更復雜時（例如，多個數據源、工具定義、歷史消息），這種拼接方式會變得一團糟（親身體驗，塞了一堆歷史消息後，模型的回答越拐越遠）

核心概念

Tools（工具）

工具是AI模型可以調用以執行特定操作的函數。它們允許模型與外部系統交互，執行有副作用的操作，如：

• 調用API獲取實時數據
• 查詢或修改數據庫
• 執行代碼或腳本
• 發送郵件或消息
• 文件操作

工具由模型控制，這意味着AI決定是否以及何時使用它們。工具調用可能會產生副作用，其結果可以反饋到對話中。

Resources（資源）

資源是提供給模型的只讀上下文單元（數據源）。它們可以是：

• 文件內容
• 數據庫記錄
• API響應
• 知識庫內容

資源由應用程序控制，託管方或開發人員決定公開哪些數據以及如何公開。讀取資源沒有副作用，類似於僅獲取數據的GET請求。資源提供可在需要時注入模型上下文的內容（例如，在問答場景中檢索到的文檔）。

Prompts（提示模板）

提示模板是可重複使用的提示模板或指令，可以根據需要調用。它們由用户控制或由開發人員預定義。提示可能包含常見任務或指導性工作流程的模板（例如，代碼審查模板或問答格式）。

提示模板的關鍵特性包括：

• 參數化：支持動態參數輸入
• 資源整合：可嵌入資源上下文供模型參考
• 多輪交互：支持構建多輪對話流程
• 統一發現：通過標準接口註冊和調用

Sampling（採樣）

採樣是工具與LLM交互以生成文本的機制。通過採樣，工具可以請求LLM生成文本內容，例如生成詩歌、文章或其他文本內容。採樣允許工具利用LLM的能力來創建內容，而不僅限於執行預定義的操作。

Elicitation（徵詢）

徵詢是一種允許工具向用户請求額外信息或確認的機制。當工具執行過程中需要更多信息才能繼續執行時，可以使用徵詢功能與用户交互。這在處理需要用户確認或提供額外參數的操作時特別有用。

例如，在預訂系統中，如果用户請求的日期已滿，工具可以徵詢用户是否願意選擇其他日期。徵詢機制確保了工具可以在必要時暫停執行，等待用户輸入，從而提供更好的用户體驗。

徵詢的關鍵特性包括：

• 交互性：允許工具與用户進行雙向溝通
• 驗證：可以對用户輸入進行驗證，確保數據的正確性
• 可選性：用户可以選擇接受、拒絕或取消徵詢請求
• 結構化：支持結構化數據輸入，便於處理複雜信息

Roots（根）

Root表示一次語義執行的起點，攜帶資源引用、執行目標、響應格式等信息，支持多併發執行流。它作為語義執行的基礎輸入結構，可以包含多個Prompt和工具，為模型提供完整的上下文環境。

Logging（日誌記錄）

日誌記錄是MCP中的一個重要功能，允許服務器和工具向客户端發送日誌信息。通過日誌記錄，開發者可以跟蹤工具執行過程、調試問題以及監控系統狀態。MCP支持多種日誌級別，包括調試(debug)、信息(info)、警告(warning)和錯誤(error)等。

Notifications（通知）

通知機制允許服務器向客户端發送實時更新信息，例如資源變更、工具列表更新等。通過通知，客户端可以及時瞭解服務器狀態的變化，並相應地更新用户界面或執行其他操作。常見的通知類型包括資源更新通知、工具列表變更通知、提示列表變更通知等。

組件

MCP Server

Server 是一個獨立的程序或服務，它通過 MCP 協議向 MCP 客户端暴露特定的功能、工具或數據資源。

角色職責：

• 提供工具/資源：MCP Server 是外部能力（如數據庫、API、文件系統、計算服務等）的封裝器或適配器。它將這些外部能力以標準化、可供大模型調用的形式暴露出來。
• 執行操作：當接收到 MCP Client 的請求時，MCP Server 負責執行底層操作（例如，查詢數據庫、調用第三方 API、執行代碼等）。
• 返回結果：將執行結果返回給請求它的 MCP Client。
• 獨立部署：MCP Server 可以運行在本地機器上，也可以部署在遠程服務器上。

MCP Host

Host 是用户直接交互的應用程序或環境。它通常是AI應用程序的入口點，比如：

• 一個聊天機器人界面
• 一個IDE
• 一個自定義的AI代理應用程序

角色職責:

• 用户交互：接收用户的請求和輸入，並向用户顯示大模型生成的響應。
• 協調與編排：負責整個工作流的協調和編排。它決定何時調用大模型，何時需要外部工具或數據，以及如何將它們的結果整合起來。
• 管理客户端：Host 創建並管理一個或多個 MCP 客户端實例。
• 維護核心上下文：通常由 Host 來維護整個對話歷史和應用程序的全局上下文，而不是將所有信息都暴露給單個服務器。
• 安全邊界：強制執行客户端和服務器之間的安全邊界和權限控制。

MCP Client

Client 是內置在 Host 應用程序中的一個組件，它作為 Host 和 MCP Server 之間的橋樑。一個Host內可以有多個Client。

角色職責：

• 協議轉換：將 Host 的請求轉換成MCP協議定義的標準格式，以便MCP Server能夠理解。同時，它也將MCP Server的響應轉換成Host可用的格式。
• 會話管理：與一個特定的MCP Server建立並維護一對一的連接和會話生命週期。
• 能力協商：在建立連接時，與MCP Server協商雙方支持的能力和協議版本。
• 消息路由：負責在Host和其Server之間雙向路由消息。
• 安全與認證：可以處理與MCP Server之間的認證和授權，確保只有授權的請求才能到達服務器。

References

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/29001189476