模型上下文协议（MCP协议）客户端

MCP客户端是模型上下文协议（MCP协议）架构中的关键组件，负责建立和管理与MCP服务器的连接。它实现了协议的客户端部分，处理以下任务：

协议版本协商以确保与服务器的兼容性
能力协商以确定可用功能
消息传输和JSON-RPC通信
工具发现与执行
资源访问与管理
提示系统交互
可选功能，如根目录管理和采样支持

客户端提供了同步和异步API，以适应不同的应用场景。

同步API
异步API

// 使用自定义配置创建同步客户端
McpSyncClient client = McpClient.sync(transport)
    .requestTimeout(Duration.ofSeconds(10))
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .roots(true)      // 启用根目录支持
        .sampling()       // 启用采样支持
        .build())
    .sampling(request -> new CreateMessageResult(response))
    .build();

// 初始化连接
client.initialize();

// 列出可用工具
ListToolsResult tools = client.listTools();

// 调用工具
CallToolResult result = client.callTool(
    new CallToolRequest("calculator", 
        Map.of("operation", "add", "a", 2, "b", 3))
);

// 列出并读取资源
ListResourcesResult resources = client.listResources();
ReadResourceResult resource = client.readResource(
    new ReadResourceRequest("resource://uri")
);

// 列出并使用提示
ListPromptsResult prompts = client.listPrompts();
GetPromptResult prompt = client.getPrompt(
    new GetPromptRequest("greeting", Map.of("name", "Spring"))
);

// 添加/移除根目录
client.addRoot(new Root("file:///path", "description"));
client.removeRoot("file:///path");

// 关闭客户端
client.closeGracefully();

// 使用自定义配置创建异步客户端
McpAsyncClient client = McpClient.async(transport)
    .requestTimeout(Duration.ofSeconds(10))
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .roots(true)      // 启用根目录支持
        .sampling()       // 启用采样支持
        .build())
    .sampling(request -> Mono.just(new CreateMessageResult(response)))
    .toolsChangeConsumer(tools -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("工具已更新: {}", tools);
    }))
    .resourcesChangeConsumer(resources -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("资源已更新: {}", resources);
    }))
    .promptsChangeConsumer(prompts -> Mono.fromRunnable(() -> {
        logger.info("提示已更新: {}", prompts);
    }))
    .build();

// 初始化连接并使用功能
client.initialize()
    .flatMap(initResult -> client.listTools())
    .flatMap(tools -> {
        return client.callTool(new CallToolRequest(
            "calculator", 
            Map.of("operation", "add", "a", 2, "b", 3)
        ));
    })
    .flatMap(result -> {
        return client.listResources()
            .flatMap(resources -> 
                client.readResource(new ReadResourceRequest("resource://uri"))
            );
    })
    .flatMap(resource -> {
        return client.listPrompts()
            .flatMap(prompts ->
                client.getPrompt(new GetPromptRequest(
                    "greeting", 
                    Map.of("name", "Spring")
                ))
            );
    })
    .flatMap(prompt -> {
        return client.addRoot(new Root("file:///path", "description"))
            .then(client.removeRoot("file:///path"));            
    })
    .doFinally(signalType -> {
        client.closeGracefully().subscribe();
    })
    .subscribe();

客户端传输

传输层负责MCP客户端与服务器之间的通信，为不同的用例提供了多种实现。客户端传输管理消息序列化、连接建立和协议特定的通信模式。

STDIO
SSE (HttpClient)
SSE (WebFlux)

创建用于进程内通信的传输

ServerParameters params = ServerParameters.builder("npx")
    .args("-y", "@modelcontextprotocol/server-everything", "dir")
    .build();
McpTransport transport = new StdioClientTransport(params);

创建一个框架无关的（纯Java API）SSE客户端传输。包含在核心mcp模块中。

McpTransport transport = new HttpClientSseClientTransport("http://your-mcp-server");

创建基于WebFlux的SSE客户端传输。需要mcp-webflux-sse-transport依赖。

WebClient.Builder webClientBuilder = WebClient.builder()
    .baseUrl("http://your-mcp-server");
McpTransport transport = new WebFluxSseClientTransport(webClientBuilder);

客户端能力

客户端可以配置多种能力：

var capabilities = ClientCapabilities.builder()
    .roots(true)      // 启用文件系统根目录支持及变更通知
    .sampling()       // 启用LLM采样支持
    .build();

根目录支持

根目录定义了服务器可以在文件系统中操作的边界：

// 动态添加根目录
client.addRoot(new Root("file:///path", "description"));

// 移除根目录
client.removeRoot("file:///path");

// 通知服务器根目录变更
client.rootsListChangedNotification();

根目录能力允许服务器：

采样支持

采样使服务器能够通过客户端请求LLM交互（“补全”或“生成”）：

// 配置采样处理器
Function<CreateMessageRequest, CreateMessageResult> samplingHandler = request -> {
    // 与LLM交互的采样实现
    return new CreateMessageResult(response);
};

// 创建支持采样的客户端
var client = McpClient.sync(transport)
    .capabilities(ClientCapabilities.builder()
        .sampling()
        .build())
    .sampling(samplingHandler)
    .build();

此能力允许：

服务器无需API密钥即可利用AI能力
客户端保持对模型访问和权限的控制
支持文本和图像交互
可选地在提示中包含MCP服务器上下文

使用MCP客户端

工具执行

工具是服务器端的功能，客户端可以发现并执行它们。MCP客户端提供了列出可用工具并使用特定参数执行它们的方法。每个工具都有唯一的名称并接受参数映射。

同步API
异步API

// 列出可用工具及其名称
var tools = client.listTools();
tools.forEach(tool -> System.out.println(tool.getName()));

// 使用参数执行工具
var result = client.callTool("calculator", Map.of(
    "operation", "add",
    "a", 1,
    "b", 2
));

// 异步列出可用工具
client.listTools()
    .doOnNext(tools -> tools.forEach(tool -> 
        System.out.println(tool.getName())))
    .subscribe();

// 异步执行工具
client.callTool("calculator", Map.of(
        "operation", "add",
        "a", 1,
        "b", 2
    ))
    .subscribe();

资源访问

资源代表服务器端的数据源，客户端可以使用URI模板访问它们。MCP客户端提供了发现可用资源并通过标准化接口检索其内容的方法。

同步API
异步API

// 列出可用资源及其名称
var resources = client.listResources();
resources.forEach(resource -> System.out.println(resource.getName()));

// 使用URI模板检索资源内容
var content = client.getResource("file", Map.of(
    "path", "/path/to/file.txt"
));

// 异步列出可用资源
client.listResources()
    .doOnNext(resources -> resources.forEach(resource -> 
        System.out.println(resource.getName())))
    .subscribe();

// 异步检索资源内容
client.getResource("file", Map.of(
        "path", "/path/to/file.txt
    ))
    .subscribe();

提示系统

提示系统支持与服务器端提示模板的交互。这些模板可以被发现并使用自定义参数执行，从而基于预定义的模式生成动态文本。

同步API
异步API

// 列出可用提示模板
var prompts = client.listPrompts();
prompts.forEach(prompt -> System.out.println(prompt.getName()));

// 使用参数执行提示模板
var response = client.executePrompt("echo", Map.of(
    "text", "Hello, World!"
));

// 异步列出可用提示模板
client.listPrompts()
    .doOnNext(prompts -> prompts.forEach(prompt -> 
        System.out.println(prompt.getName())))
    .subscribe();

// 异步执行提示模板
client.executePrompt("echo", Map.of(
        "text", "Hello, World!"
    ))
    .subscribe();

​模型上下文协议（MCP协议）客户端

​客户端传输

​客户端能力

​根目录支持

​采样支持

​使用MCP客户端

​工具执行

​资源访问

​提示系统