Lesson 3: MCP 协议基础

学习目标

理解 Model Context Protocol (MCP) 的设计理念
掌握 MCP 的核心概念：Tools, Resources, Prompts
了解 MCP 如何让 Agent 与外部世界交互

为什么需要 MCP？

在 MCP 出现之前，每个 AI 应用都要自己实现与外部工具的集成。你想让 Claude 读文件？写一个 function call。想让它查数据库？再写一个。想让它发邮件？又一个。

这导致了 N×M 的集成问题：N 个 AI 模型 × M 个工具 = N×M 种集成方式。

MCP 解决这个问题的方式跟 USB 解决外设连接问题一样——定义一个标准协议。任何工具只要实现 MCP Server 接口，就能被任何支持 MCP 的 AI 客户端调用。

之前: Claude → 自定义代码 → Gmail API
      Claude → 自定义代码 → Slack API
      Claude → 自定义代码 → 数据库

MCP:  Claude → MCP Client → MCP Server (Gmail)
                           → MCP Server (Slack)
                           → MCP Server (Database)

MCP 架构

MCP 是一个 Client-Server 协议：

MCP Host: 运行 AI 模型的应用（如 Claude Desktop, VS Code + Claude）
MCP Client: Host 中负责与 Server 通信的模块
MCP Server: 提供工具/资源的独立进程

通信方式：

stdio: Server 作为子进程，通过标准输入/输出通信（最常用）
SSE (Server-Sent Events): 通过 HTTP 通信，适合远程 Server

三大核心概念

1. Tools（工具）

Tools 是 Agent 的"双手"——可以执行的操作。

// MCP Server 定义一个 Tool
const sendEmailTool = {
  name: 'send_email',
  description: 'Send an email to a recipient',
  inputSchema: {
    type: 'object',
    properties: {
      to: { type: 'string', description: 'Recipient email' },
      subject: { type: 'string', description: 'Email subject' },
      body: { type: 'string', description: 'Email body' },
    },
    required: ['to', 'subject', 'body'],
  },
}

AI 看到这个 Tool 定义后，就知道什么时候该调用它。当用户说"给张三发一封会议确认邮件"，AI 会自动：

决定需要使用 send_email 工具
从上下文中提取参数
调用工具并将结果反馈给用户

2. Resources（资源）

Resources 是 Agent 的"眼睛"——可以读取的数据源。

// 暴露一个可读资源
const recentEmails = {
  uri: 'email://inbox/recent',
  name: 'Recent Emails',
  description: 'Last 20 emails in inbox',
  mimeType: 'application/json',
}

与 Tools 的区别：Resources 是读取数据，Tools 是执行操作。Resources 让 AI 能"看到"外部数据而不修改它。

3. Prompts（提示模板）

Prompts 是预定义的交互模板，帮助用户高效使用 Agent。

const analyzeEmailPrompt = {
  name: 'analyze_email',
  description: 'Analyze an email and suggest a reply',
  arguments: [
    { name: 'emailId', description: 'ID of the email to analyze', required: true },
  ],
}

MCP Server 生命周期

1. 初始化
   Client → Server: initialize (发送能力声明)
   Server → Client: 返回支持的 Tools, Resources, Prompts

2. 正常运行
   Client → Server: tools/call (调用工具)
   Client → Server: resources/read (读取资源)
   Server → Client: 返回结果

3. 关闭
   Client → Server: shutdown

安全考虑

MCP Server 运行在用户的机器上，拥有真实的系统权限。这意味着：

最小权限原则: Server 只应访问必要的资源
用户确认: 敏感操作（发邮件、删文件）应该让用户确认
输入验证: 永远不要信任 AI 传来的参数，做严格验证
审计日志: 记录所有工具调用，方便排查问题

当前 MCP 生态

已有的官方和社区 MCP Server：

文件系统: 读写本地文件
Git: 仓库操作
数据库: PostgreSQL, SQLite 查询
浏览器: Playwright 自动化
Slack, GitHub, Google Drive: 常见 SaaS 集成

这个生态在快速增长。理解 MCP 就是理解 Agent 的"工具层"标准。

关键收获

MCP 是 Agent 工具使用的标准协议，解决 N×M 集成问题
三大概念：Tools（操作）、Resources（数据）、Prompts（模板）
Client-Server 架构，支持 stdio 和 SSE 两种通信
安全是第一优先级——最小权限、用户确认、输入验证