【大模型实战篇】基于Claude MCP协议的智能体落地示例

【大模型实战篇】基于Claude MCP协议的智能体落地示例

1. 背景

        之前我们在《MCP(Model Context Protocol) 大模型智能体第一个开源标准协议》一文中,介绍了MCP的概念,虽然了解了其概念、架构、解决的问题,但还缺少具体的示例,来帮助进一步理解整套MCP框架如何落地。

        今天我们基于claude的官方例子--获取天气预报【1】,来理解MCP落地的整条链路。

2. MCP示例

        该案例是构建一个简单的MCP天气预报服务器,并将其连接到主机,即Claude for Desktop。从基本设置开始,然后逐步发展到更复杂的使用场景。

        大模型虽然能力非常强,但其弊端就是内容是过时的,这里的过时不是说内容很旧,只是表达内容具有非实时性。比如没有获取天气预报和严重天气警报的能力。因此我们将使用MCP来解决这一问题。

        构建一个服务器,该服务器提供两个工具:获取警报(get-alerts)和获取预报(get-forecast)。然后,将该服务器连接到MCP主机(在本例中为Claude for Desktop)。

        首先我们配置下环境:

        (1)安装uv

curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh 

        安装完成后,会提示:

downloading uv 0.6.9 aarch64-apple-darwin
no checksums to verify
installing to /Users/nicolas/.local/bin
  uv
  uvx
everything's installed!       

      (2)安装所需的依赖包

        (3)在server.py中构建相应的get-alerts和 get-forecast工具:

from typing import Any import asyncio import httpx from mcp.server.models import InitializationOptions import mcp.types as types from mcp.server import NotificationOptions, Server import mcp.server.stdio NWS_API_BASE = "https://api.weather.gov" USER_AGENT = "weather-app/1.0" #@server.list_tools() - 注册用于列出可用工具的处理器 #@server.call_tool() - 注册用于执行工具调用的处理器 server = Server("weather") @server.list_tools() async def handle_list_tools() -> list[types.Tool]: """ List available tools. Each tool specifies its arguments using JSON Schema validation. """ return [ types.Tool( name="get-alerts", description="Get weather alerts for a state", inputSchema={ "type": "object", "properties": { "state": { "type": "string", "description": "Two-letter state code (e.g. CA, NY)", }, }, "required": ["state"], }, ), types.Tool( name="get-forecast", description="Get weather forecast for a location", inputSchema={ "type": "object", "properties": { "latitude": { "type": "number", "description": "Latitude of the location", }, "longitude": { "type": "number", "description": "Longitude of the location", }, }, "required": ["latitude", "longitude"], }, ), ] async def make_nws_request(client: httpx.AsyncClient, url: str) -> dict[str, Any] | None: """Make a request to the NWS API with proper error handling.""" headers = { "User-Agent": USER_AGENT, "Accept": "application/geo+json" } try: response = await client.get(url, headers=headers, timeout=30.0) response.raise_for_status() return response.json() except Exception: return None def format_alert(feature: dict) -> str: """Format an alert feature into a concise string.""" props = feature["properties"] return ( f"Event: {props.get('event', 'Unknown')}\n" f"Area: {props.get('areaDesc', 'Unknown')}\n" f"Severity: {props.get('severity', 'Unknown')}\n" f"Status: {props.get('status', 'Unknown')}\n" f"Headline: {props.get('headline', 'No headline')}\n" "---" ) @server.call_tool() async def handle_call_tool( name: str, arguments: dict | None ) -> list[types.TextContent | types.ImageContent | types.EmbeddedResource]: """ Handle tool execution requests. Tools can fetch weather data and notify clients of changes. """ if not arguments: raise ValueError("Missing arguments") if name == "get-alerts": state = arguments.get("state") if not state: raise ValueError("Missing state parameter") # Convert state to uppercase to ensure consistent format state = state.upper() if len(state) != 2: raise ValueError("State must be a two-letter code (e.g. CA, NY)") async with httpx.AsyncClient() as client: alerts_url = f"{NWS_API_BASE}/alerts?area={state}" alerts_data = await make_nws_request(client, alerts_url) if not alerts_data: return [types.TextContent(type="text", text="Failed to retrieve alerts data")] features = alerts_data.get("features", []) if not features: return [types.TextContent(type="text", text=f"No active alerts for {state}")] # Format each alert into a concise string formatted_alerts = [format_alert(feature) for feature in features[:20]] # only take the first 20 alerts alerts_text = f"Active alerts for {state}:\n\n" + "\n".join(formatted_alerts) return [ types.TextContent( type="text", text=alerts_text ) ] elif name == "get-forecast": try: latitude = float(arguments.get("latitude")) longitude = float(arguments.get("longitude")) except (TypeError, ValueError): return [types.TextContent( type="text", text="Invalid coordinates. Please provide valid numbers for latitude and longitude." )] # Basic coordinate validation if not (-90 <= latitude <= 90) or not (-180 <= longitude <= 180): return [types.TextContent( type="text", text="Invalid coordinates. Latitude must be between -90 and 90, longitude between -180 and 180." )] async with httpx.AsyncClient() as client: # First get the grid point lat_str = f"{latitude}" lon_str = f"{longitude}" points_url = f"{NWS_API_BASE}/points/{lat_str},{lon_str}" points_data = await make_nws_request(client, points_url) if not points_data: return [types.TextContent(type="text", text=f"Failed to retrieve grid point data for coordinates: {latitude}, {longitude}. This location may not be supported by the NWS API (only US locations are supported).")] # Extract forecast URL from the response properties = points_data.get("properties", {}) forecast_url = properties.get("forecast") if not forecast_url: return [types.TextContent(type="text", text="Failed to get forecast URL from grid point data")] # Get the forecast forecast_data = await make_nws_request(client, forecast_url) if not forecast_data: return [types.TextContent(type="text", text="Failed to retrieve forecast data")] # Format the forecast periods periods = forecast_data.get("properties", {}).get("periods", []) if not periods: return [types.TextContent(type="text", text="No forecast periods available")] # Format each period into a concise string formatted_forecast = [] for period in periods: forecast_text = ( f"{period.get('name', 'Unknown')}:\n" f"Temperature: {period.get('temperature', 'Unknown')}°{period.get('temperatureUnit', 'F')}\n" f"Wind: {period.get('windSpeed', 'Unknown')} {period.get('windDirection', '')}\n" f"{period.get('shortForecast', 'No forecast available')}\n" "---" ) formatted_forecast.append(forecast_text) forecast_text = f"Forecast for {latitude}, {longitude}:\n\n" + "\n".join(formatted_forecast) return [types.TextContent( type="text", text=forecast_text )] else: raise ValueError(f"Unknown tool: {name}") async def main(): # Run the server using stdin/stdout streams async with mcp.server.stdio.stdio_server() as (read_stream, write_stream): await server.run( read_stream, write_stream, InitializationOptions( server_name="weather", server_version="0.1.0", capabilities=server.get_capabilities( notification_options=NotificationOptions(), experimental_capabilities={}, ), ), ) # This is needed if you'd like to connect to a custom client if __name__ == "__main__": asyncio.run(main()) 

        这段代码中,最核心的其实就是@server.list_tools() 以及 @server.call_tool() 这两个注解。

@server.list_tools() - 注册用于列出可用工具的处理器
@server.call_tool() - 注册用于执行工具调用的处理器

        调用函数的逻辑也比较简单,匹配到对应的工具名称,然后抽取对应的输入参数,然后发起api的请求,对获得的结果进行处理:

async def main(): # Run the server using stdin/stdout streams async with mcp.server.stdio.stdio_server() as (read_stream, write_stream): await server.run( read_stream, write_stream, InitializationOptions( server_name="weather", server_version="0.1.0", capabilities=server.get_capabilities( notification_options=NotificationOptions(), experimental_capabilities={}, ), ), ) # This is needed if you'd like to connect to a custom client if __name__ == "__main__": asyncio.run(main())

      (4)服务端与客户端交互

        测试服务器与 Claude for Desktop。【2】也给出了构建MCP 客户端的教程。其中核心的逻辑如下:

async def process_query(self, query: str) -> str: """Process a query using Claude and available tools""" messages = [ { "role": "user", "content": query } ] response = await self.session.list_tools() available_tools = [{ "name": tool.name, "description": tool.description, "input_schema": tool.inputSchema } for tool in response.tools] # Initial Claude API call response = self.anthropic.messages.create( model="claude-3-5-sonnet-20241022", max_tokens=1000, messages=messages, tools=available_tools ) # Process response and handle tool calls final_text = [] assistant_message_content = [] for content in response.content: if content.type == 'text': final_text.append(content.text) assistant_message_content.append(content) elif content.type == 'tool_use': tool_name = content.name tool_args = content.input # Execute tool call result = await self.session.call_tool(tool_name, tool_args) final_text.append(f"[Calling tool {tool_name} with args {tool_args}]") assistant_message_content.append(content) messages.append({ "role": "assistant", "content": assistant_message_content }) messages.append({ "role": "user", "content": [ { "type": "tool_result", "tool_use_id": content.id, "content": result.content } ] }) # Get next response from Claude response = self.anthropic.messages.create( model="claude-3-5-sonnet-20241022", max_tokens=1000, messages=messages, tools=available_tools ) final_text.append(response.content[0].text) return "\n".join(final_text)

        启动客户端,需要打开 Claude for Desktop 应用配置文件:

~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json

        如果该文件不存在,确保先创建出来,然后配置以下信息,以示例说明,我们uv init的是weather,所以这里mcpServers配置weather的服务,args中的路径设置为你weather的绝对路径。

{ "mcpServers": { "weather": { "command": "uv", "args": [ "--directory", "/ABSOLUTE/PATH/TO/PARENT/FOLDER/weather", "run", "server.py" ] } } }

        保存文件,并重新启动 Claude for Desktop。可以看到Claude for Desktop 能够识别在天气服务器中暴露的两个工具。

        然后在客户端询问天气,会提示调用get-forecast的tool:

3. MCP到底解决了什么问题

        工具是智能体框架的重要组成部分,允许大模型与外界互动并扩展其能力。即使没有MCP协议,也是可以实现LLM智能体,只不过存在几个弊端,当有许多不同的 API 时,启用工具使用变得很麻烦,因为任何工具都需要:手动构建prompt,每当其 API 发生变化时手动更新【3,4】。

        如下图所示:

        MCP其实解决了当存在大量工具时,能够自动发现,并自动构建prompt。

        整体流程示例:

      (1)以总结git项目最近5次提交为例,MCP 主机(与客户端一起)将首先调用 MCP 服务器,询问有哪些工具可用。

MCP 主机:像 Claude Desktop、IDE 或其他 AI 工具等程序,希望通过 MCP 访问数据。MCP 客户端:与服务器保持 1:1 连接 的协议客户端。

       (2)MPC 客户端接收到所列出的可用工具后,发给LLM,LLM 收到信息后,可能会选择使用某个工具。它通过主机向 MCP 服务器发送请求,然后接收结果,包括所使用的工具。

(3)LLM 收到工具处理结果(包括原始的query等信息),之后就可以向用户输出最终的答案。

总结起来,就一句话,MCP协议其实是让智能体更容易管理、发现、使用工具。

4. 参考材料

【1】For Server Developers - Model Context Protocol

【2】For Client Developers - Model Context Protocol

【3】AI Agent框架综述

【4】MCP工作原理

Read more

Flutter 组件 shelf_static 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭极致静态资源分发、实现鸿蒙端文件服务器缓存策略与资产审计方案

Flutter 组件 shelf_static 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭极致静态资源分发、实现鸿蒙端文件服务器缓存策略与资产审计方案

欢迎加入开源鸿蒙跨平台社区:https://openharmonycrossplatform.ZEEKLOG.net Flutter 组件 shelf_static 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭极致静态资源分发、实现鸿蒙端文件服务器缓存策略与资产审计方案 前言 在鸿蒙(OpenHarmony)生态的分布式离线静态文档系统、内嵌 H5 业务容器中台以及需要为局域网成员提供高性能资产分发的各种垂直类应用开发中,“静态资源的高速投递与安全性管控”是应用响应质量的基石。面对包含数千张高密度解析图纸、复杂的 Web 前端资产包或者是需要对接 0307 批次资产安全标准的各类文档。如果仅仅依靠原始的 File.readAsBytes() 配合手写 HTTP 头返回。那么不仅会导致在鸿蒙端产生严重的内存拷贝开销,更会因为无法实现对 Etag 缓存校验、范围请求(Range Request)等现代 Web 协议的精确支配。引发鸿蒙系统应用在加载大型资产时的严重卡顿。 我们需要一种“物理对齐、协议自洽”

By Ne0inhk
Flutter for OpenHarmony:json_rpc_2 比 REST 更轻量的远程调用协议,实现高效的前后端通信(JSON-RPC 2.0 实现) 深度解析与鸿蒙适配指南

Flutter for OpenHarmony:json_rpc_2 比 REST 更轻量的远程调用协议,实现高效的前后端通信(JSON-RPC 2.0 实现) 深度解析与鸿蒙适配指南

欢迎加入开源鸿蒙跨平台社区:https://openharmonycrossplatform.ZEEKLOG.net 前言 在现代软件架构中,RPC (Remote Procedure Call) 无处不在。它允许我们像调用本地函数一样调用远程服务器上的函数。虽然 gRPC 和 REST (HTTP/JSON) 十分流行,但在一些特定场景下,JSON-RPC 2.0 依然是不可替代的标准。 * 轻量级:仅依赖 JSON,无须复杂的 Protobuf 编解码或 HTTP Header 开销。 * 传输无关:可以跑在 WebSocket、TCP Socket、甚至串口(Serial Port)上。 * 广泛支持:以太坊(Ethereum)、比特币(Bitcoin)节点通信全部基于 JSON-RPC。

By Ne0inhk
Flutter for OpenHarmony: Flutter 三方库 simple_logger 为鸿蒙系统开发打造最纯粹的日志调试体验(极简主义者的首选)

Flutter for OpenHarmony: Flutter 三方库 simple_logger 为鸿蒙系统开发打造最纯粹的日志调试体验(极简主义者的首选)

欢迎加入开源鸿蒙跨平台社区:https://openharmonycrossplatform.ZEEKLOG.net 前言 在进行 OpenHarmony 应用调试时,虽然控制台有原始的 print,但在处理复杂的异步流、网络状态变更或多层级渲染时,简单的打印往往会导致信息洪流,难以寻找重点。如果你不需要像 talker 或 logger 那么繁重的全家桶方案,只想在控制台中看到一点色彩和清晰的层级,那么这个库就是为你准备的。 simple_logger 完美诠释了“大道至简”。它不依赖任何原生 C++ 接口,纯 Dart 实现,能在鸿蒙设备上以极低的资源占用提供带有级别过滤(Level Filtering)和漂亮格式的日志输出。 一、日志过滤层级模型 simple_logger 允许你根据开发阶段动态调整输出强度。 只打印 INFO 及以上 日志级别 (Level) FINE (调试详情) INFO (常规业务)

By Ne0inhk
Flutter 组件 dart_vlc_ffi 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭全能媒体播放引擎、实现鸿蒙端 4K 高清解码与跨平台流媒体播放方案

Flutter 组件 dart_vlc_ffi 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭全能媒体播放引擎、实现鸿蒙端 4K 高清解码与跨平台流媒体播放方案

欢迎加入开源鸿蒙跨平台社区:https://openharmonycrossplatform.ZEEKLOG.net Flutter 组件 dart_vlc_ffi 的适配 鸿蒙Harmony 实战 - 驾驭全能媒体播放引擎、实现鸿蒙端 4K 高清解码与跨平台流媒体播放方案 前言 在鸿蒙(OpenHarmony)生态的影音娱乐、监控中心以及智能座舱开发中,一个极致的播放器引擎是一切体验的生命线。虽然鸿蒙系统自带了播放组件,但在面对一些极其冷门、古老或是经过高度加密的视频流格式(如 RTSP、RTMP 或特定的 MKV 封装)时,往往需要一套兼容性更强、更硬核的播放方案。 VLC 作为开源播放器界的“王者”,其内部沉淀了数十年的解码器优化。 dart_vlc_ffi 通过 Dart FFI(外部函数接口)技术,将 VLC

By Ne0inhk