MCP协议以及其中的客户端和服务器

首先附上up画的对我启发极大的一张图片。这张图片中讲了各大部件之间的关系。

MCP采用**客户端-服务器（Client-Server）**架构模式：

Host（主机）/LLM 应用：代表大型语言模型应用程序，例如Claude Desktop、Cursor等，它们是发起连接的一方。
Client（客户端）：在Host应用程序内部负责与MCP服务器建立连接，其实可以理解成Agent与MCP协议的集合。
MCP Server（MCP服务器）：提供工具和数据访问能力供LLM使用。MCP服务器可以作为本地应用运行在用户设备上，也可以部署到远程服务器。每个MCP服务器都提供一组特定的工具（Tools）、资源（Resources）和提示（Prompts）,国内ModelScope\阿里\火山,都提供了额这种服务.

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1. 工具（Tools）： 供AI模型调用的函数或操作，例如查询数据库、发送邮件、执行代码等。
2. 资源（Resources）： 供用户或AI模型使用的上下文和数据，例如API回复、文件内容等。
3. 提示（Prompts）： 用于完成特定任务的预定义提示模板。

客户端

客户端与服务端主要的传输方式是 streamableHTTP(远端)与stdio(本地), 在设计中，应该使用一个统一的结构体来完成不同方式的抽象,借鉴go-MCP中的client结构体设计,Client结构体通过transport transport.Interface字段持有传输层实例。NewClient函数接受任何实现了该接口的传输对象.这样就完成了依赖倒置

type Client struct {  
    transport              transport.Interface  
    initialized            bool  
    notifications          []func(mcp.JSONRPCNotification)  
    notifyMu               sync.RWMutex  
    requestID              atomic.Int64  
    clientCapabilities     mcp.ClientCapabilities  
    serverCapabilities     mcp.ServerCapabilities  
    protocolVersion        string  
    samplingHandler        SamplingHandler  
    rootsHandler           RootsHandler  
    elicitationHandler     ElicitationHandler  
}

为了完成一个完备的客户端,其应该具备下面功能

生命周期管理

Start(): 启动与服务器的连接，设置通知处理器和双向通信处理器
Close(): 关闭客户端和传输层连接

协议初始化

Initialize(): 与服务器协商协议版本和能力，发送初始化通知 5

MCP操作方法

Client结构体实现了完整的MCP协议操作：

操作类别	方法	功能
资源	ListResources/ListResourcesByPage	列出服务器资源
	ListResourceTemplates/ListResourceTemplatesByPage	列出资源模板
	ReadResource	读取特定资源
	Subscribe/Unsubscribe	订阅/取消资源变更通知
提示	ListPrompts/ListPromptsByPage	列出可用提示
	GetPrompt	获取特定提示
工具	ListTools/ListToolsByPage	列出可用工具
	CallTool	调用特定工具
其他	SetLevel	设置服务器日志级别
	Complete	请求参数补全选项
	Ping	检查服务器存活状态
	RootListChanges	发送根列表变更通知

通知处理

OnNotification(): 注册通知处理器，支持多个处理器
OnConnectionLost(): 注册连接丢失处理器

双向通信处理

handleIncomingRequest(): 处理来自服务器的请求（如sampling、elicitation、ping、listRoots）

核心请求处理

sendRequest(): 发送JSON-RPC请求并等待响应，处理请求ID生成和错误检查

服务端

服务端侧应该提供工具\ prompt的介绍\ 资源, 仍然以go-mcp为例, 来介绍一个基本实现

Server侧的核心结构体是 MCPServer，定义在 server/server.go 中

MCPServer 核心结构体

MCPServer 是server包的核心结构体，负责管理MCP协议的所有服务器端功能 1 ：

type MCPServer struct {
    // 线程安全锁
    resourcesMu            sync.RWMutex
    resourceMiddlewareMu   sync.RWMutex
    promptsMu              sync.RWMutex
    toolsMu                sync.RWMutex
    toolMiddlewareMu       sync.RWMutex
    notificationHandlersMu sync.RWMutex
    capabilitiesMu         sync.RWMutex
    toolFiltersMu          sync.RWMutex
    tasksMu                sync.RWMutex

    // 服务器元数据
    name         string
    version      string
    instructions string

    // 实体注册表
    resources                  map[string]resourceEntry
    resourceTemplates          map[string]resourceTemplateEntry
    prompts                    map[string]mcp.Prompt
    promptHandlers             map[string]PromptHandlerFunc
    tools                      map[string]ServerTool
    taskTools                  map[string]ServerTaskTool

    // 中间件和过滤器
    toolHandlerMiddlewares     []ToolHandlerMiddleware
    resourceHandlerMiddlewares []ResourceHandlerMiddleware
    toolFilters                []ToolFilterFunc

    // 通知处理
    notificationHandlers       map[string]NotificationHandlerFunc

    // 补全提供者
    promptCompletionProvider   PromptCompletionProvider
    resourceCompletionProvider ResourceCompletionProvider

    // 能力配置
    capabilities               serverCapabilities
    paginationLimit            *int

    // 会话管理
    sessions                   sync.Map

    // 钩子
    hooks                      *Hooks
    taskHooks                  *TaskHooks

    // 任务系统
    tasks                      map[string]*taskEntry
    expiredTasks               map[string]time.Time
    maxConcurrentTasks         *int
    activeTasks                int
}

主要功能组件

实体注册表

tools: 存储工具及其处理函数
taskTools: 存储异步任务工具
resources: 存储资源及其处理函数
resourceTemplates: 存储资源模板
prompts: 存储提示及其处理函数

会话管理

sessions: 使用 sync.Map 存储所有活跃会话

能力协商

capabilities: 配置服务器支持的功能（工具、资源、提示、日志等）

中间件系统

toolHandlerMiddlewares: 工具处理中间件链
resourceHandlerMiddlewares: 资源处理中间件链
toolFilters: 工具过滤器函数

任务系统

tasks: 存储异步任务状态
expiredTasks: 跟踪已过期任务
maxConcurrentTasks: 并发任务限制

核心功能实现逻辑

TODO:

MCP中的细节问题