MCP 概述

MCP（Model Context Protocol）是由 Anthropic 推出的一種開放協(xié)議，類似 AI 的 USB-C 擴展塢，用于在大模型和數(shù)據(jù)源之間建立安全的通信（授權），讓 AI 應用能夠安全地訪問和操作本地或遠程數(shù)據(jù)，例如操作本地文件、瀏覽器和 Web 服務。

為了更好地理解 MCP，我們可以用一個簡單的類比：如果把 AI 比作電腦主機，那么 MCP 就相當于 USB 協(xié)議，而 MCP Server 則類似于各種 USB 設備（如攝像頭、麥克風等）。通過實現(xiàn) MCP Server，我們可以讓 AI 輕松連接到各種數(shù)據(jù)源，大大擴展其功能范圍。

MCP 協(xié)議的核心價值在于標準化了 AI 模型與外部工具和數(shù)據(jù)源的交互方式，使開發(fā)者能夠創(chuàng)建可被多種 AI 應用程序使用的工具和服務。這種標準化的接口極大地簡化了 AI 應用的開發(fā)過程，并提高了工具和服務的可重用性。

MCP 的主要特點

• 標準化的工具調(diào)用接口
• 安全的雙向通信
• 支持多種傳輸方式（stdio、SSE、WebSocket 等）
• 豐富的數(shù)據(jù)類型支持
• 與主流 LLM 的無縫集成
• 跨平臺和跨語言支持

MCP 服務器

MCP 服務器是實現(xiàn) MCP 協(xié)議的服務端，負責注冊和提供工具，處理客戶端的工具調(diào)用請求，并返回結果。服務器可以使用多種傳輸方式與客戶端通信，如標準輸入輸出、SSE 或 WebSocket。

MCP 客戶端

MCP 客戶端是實現(xiàn) MCP 協(xié)議的客戶端，負責連接到 MCP 服務器，獲取可用工具列表，調(diào)用工具，并處理返回結果?？蛻舳送ǔＥc LLM 集成，使 LLM 能夠使用 MCP 工具。

.NET MCP 實現(xiàn)項目對比

在 .NET 生態(tài)系統(tǒng)中，目前有幾個主要的 MCP 實現(xiàn)項目，它們各有特點。以下是這些項目的對比分析：

官方 C# SDK：csharp-sdk

這是 Model Context Protocol（MCP）官方提供的 C# SDK，為 MCP 服務器和客戶端提供簡單易用的接口，主要由微軟維護。該項目已經(jīng)成為 MCP 社區(qū)的官方 SDK 項目，最近發(fā)布了 0.1.0-preview 版本。

GitHub 倉庫： 

https://github.com/modelcontextprotocol/csharp-sdk

MCPSharp

MCPSharp 是一個 .NET 庫，旨在幫助開發(fā)者構建 Model Context Protocol（MCP）服務器和客戶端。它提供了創(chuàng)建 MCP 合規(guī)的工具和函數(shù)、連接現(xiàn)有 MCP 服務器、將 .NET 方法暴露為 MCP 端點、處理 MCP 協(xié)議細節(jié)和 JSON-RPC 通信等功能。

特點：

• 與 Microsoft.Extensions.AI 集成
• Semantic Kernel 支持
• 動態(tài)工具注冊
• 工具變更通知
• 復雜對象參數(shù)支持
• 錯誤處理
• 易用的基于屬性的 API
• 內(nèi)置 JSON-RPC 支持
• 自動參數(shù)驗證和類型轉換

GitHub 倉庫： 

https://github.com/afrise/MCPSharp

mcpdotnet

mcpdotnet 是一個 .NET 實現(xiàn)的模型上下文協(xié)議（MCP），使 .NET 應用程序能夠與 MCP 客戶端和服務器進行交互。該項目已經(jīng)進入歸檔狀態(tài)，相關的開發(fā)工作都集中到了官方的 csharp-sdk。

特點：

• 支持多種 MCP 功能
• 遵循規(guī)范的實現(xiàn)
• 提供全面的日志支持
• 兼容 .NET 8.0 及以上版本

GitHub 倉庫： 

https://github.com/PederHP/mcpdotnet

ModelContextProtocol.NET

ModelContextProtocol.NET 是一個 C# SDK，實現(xiàn)了模型上下文協(xié)議（MCP）。

特點：

• 標準輸入輸出通信
• 工具集成框架
• 原生 AOT 兼容
• 計算器演示實現(xiàn)
• 開發(fā)中功能：WebSocket 支持、資源管理和提示系統(tǒng)

GitHub倉庫：

https://github.com/salty-flower/ModelContextProtocol.NET

服務器端實現(xiàn)

基本結構

使用官方的 C# SDK (csharp-sdk) 實現(xiàn) MCP 服務器的基本結構如下：

這段代碼展示了如何創(chuàng)建一個基本的 MCP 服務器，它使用標準輸入輸出（stdio）作為傳輸方式，并自動注冊當前程序集中的所有工具。

關鍵組件說明：

AddMcpServer()

 - 向依賴注入容器添加 MCP 服務器服務

WithStdioServerTransport()

 - 配置服務器使用標準輸入輸出作為傳輸方式

WithToolsFromAssembly()

 - 自動注冊當前程序集中的所有 MCP 工具

工具注冊與實現(xiàn)

在 MCP 服務器中，工具是通過特性（Attribute）來注冊的。下面是一個簡單的工具實現(xiàn)示例：

[McpServerToolType]
public static class EchoTool
{
    [McpServerTool, Description("Echoes the message back to the client.")]
    public static string Echo(string message) => $"hello {message}";
}

更復雜的工具可以使用依賴注入和服務器交互：

在 QuickstartWeatherServer 示例中，我們可以看到更實際的工具實現(xiàn)：

[McpServerToolType]
public static class WeatherTools
{
    [McpServerTool, Description("Get weather alerts for a US state.")]
    public static async Task GetAlerts(
        HttpClient client,
        [Description("The US state to get alerts for.")] string state)
    {
        var jsonElement = await client.GetFromJsonAsync($"/alerts/active/area/{state}");
        var alerts = jsonElement.GetProperty("features").EnumerateArray();
        if (!alerts.Any())
        {
            return "No active alerts for this state.";
        }
        return string.Join("\n-\n", alerts.Select(alert =>
        {
            JsonElement properties = alert.GetProperty("properties");
            return $"""
                Event: {properties.GetProperty("event").GetString()}
                """;
        }));
    }
}

工具注冊特性說明： [McpServerToolType]

 - 標記一個類包含 MCP 工具

[McpServerTool]

 - 標記一個方法作為 MCP 工具

[Description]

 - 提供工具和參數(shù)的描述信息

服務配置

MCP 服務器的配置主要通過 .NET 的依賴注入系統(tǒng)完成。以下是一個配置 HttpClient 的示例：

builder.Services.AddSingleton(_ =>
{
    var client = new HttpClient() { BaseAddress = new Uri("https://api.weather.gov") };
    client.DefaultRequestHeaders.UserAgent.Add(new ProductInfoHeaderValue("weather-tool", "1.0"));
    return client;
});

高級配置選項：

• 自定義傳輸方式：除了標準的 stdio 傳輸方式，還可以配置 SSE 或 WebSocket 傳輸
• 工具過濾：可以選擇性地注冊特定的工具，而不是注冊所有工具
• 中間件：可以添加自定義中間件來處理請求和響應
• 錯誤處理：可以配置全局錯誤處理策略
• 日志記錄：可以配置詳細的日志記錄選項

客戶端實現(xiàn)

連接到 MCP 服務器

使用官方的 C# SDK 連接到 MCP 服務器的基本代碼如下：

var mcpClient = await McpClientFactory.CreateAsync(new()
{
    Id = "demo-server",
    Name = "Demo Server",
    TransportType = TransportTypes.StdIo,
    TransportOptions = new()
    {
        ["command"] = command,
        ["arguments"] = arguments,
    }
});

這段代碼創(chuàng)建了一個 MCP 客戶端，并連接到指定的服務器。TransportType 指定了通信方式（這里是標準輸入輸出），TransportOptions 提供了額外的配置選項。

支持的傳輸類型： TransportTypes.Stdio

 - 使用標準輸入輸出進行通信

TransportTypes.Sse

 - 使用服務器發(fā)送事件 (SSE) 進行通信

TransportTypes.WebSocket

 - 使用 WebSocket 進行通信

工具調(diào)用

連接到服務器后，客戶端可以列出可用的工具并調(diào)用它們：

var tools = await mcpClient.ListToolsAsync();
foreach (var tool in tools)
{
    Console.WriteLine($"Connected to server with tools: {tool.Name}");
}
// 調(diào)用工具示例
var result = await mcpClient.CallToolAsync(
    "echo",
    new Dictionary() { ["message"] = "Hello MCP!" },
    CancellationToken.None);
// 輸出結果
Console.WriteLine(result.Content.First(c => c.Type == "text").Text);

工具調(diào)用參數(shù)說明： toolName

 - 要調(diào)用的工具名稱

parameters

 - 工具參數(shù)字典，鍵為參數(shù)名，值為參數(shù)值

cancellationToken

 - 取消令牌，用于取消操作

結果處理：

工具調(diào)用結果包含一個 Content 集合，每個內(nèi)容項都有一個 Type 和一個 Text。常見的內(nèi)容類型包括：

text

 - 純文本內(nèi)容

application/json

 - JSON 格式的內(nèi)容

image/*

 - 圖像內(nèi)容（如 image/png、image/jpeg 等）

與 Claude 模型集成

MCP 客戶端可以與 Claude 等 AI 模型集成，使模型能夠使用 MCP 工具：

var anthropicClient = new AnthropicClient(new APIAuthentication(builder.Configuration["ANTHROPIC_API_KEY"]))
    .Messages
    .AsBuilder()
    .UseFunctionInvocation()
    .Build();
var options = new ChatOptions
{
    MaxOutputTokens = 1000,
    ModelId = "claude-3-5-sonnet-20240229",
    Tools = [.. tools]
};
// 使用 Claude 模型處理用戶查詢
await foreach (var message in anthropicClient.GetStreamingResponseAsync(query, options))
{
    Console.Write(message);
}

集成步驟說明：

• 創(chuàng)建 Anthropic 客戶端并配置 API 密鑰
• 啟用函數(shù)調(diào)用功能
• 創(chuàng)建聊天選項，包括模型 ID、最大輸出令牌數(shù)和工具列表
• 使用流式響應 API 處理用戶查詢
• 處理模型返回的消息，包括工具調(diào)用和文本響應

Cursor 配置與集成

MCP Server 添加步驟

在 Cursor 中配置 MCP Server 的步驟如下：

• 導航至 Cursor Settings > Features> MCP
• 點擊+ Add New MCP Server按鈕
• 在配置窗口中：
  • 選擇傳輸類型
  • 配置服務器信息
• 完成添加后，服務器將顯示在 MCP 服務器列表中
• 如需更新工具列表，可能需要手動點擊刷新按鈕

Cursor MCP 服務器配置界面示例

傳輸類型配置

Cursor 支持兩種主要的傳輸類型：

stdio

用于標準輸入輸出通信，適用于本地運行的 MCP 服務器。

配置方式：輸入可執(zhí)行命令
示例：

npx -y @smithery/cli@latest run @mzxrai/mcp-webresearch --config "{}"

sse

用于服務器發(fā)送事件通信，適用于遠程 MCP 服務器。

配置方式：輸入服務器 URL
示例：

https://example.com/mcp

工具使用方法

在 Cursor 的 Composer 中使用 MCP 工具時，你可以：

• 讓 Composer Agent 自動選擇合適的工具
• 明確指定使用特定工具
• 查看工具調(diào)用的詳細信息
• 對工具調(diào)用進行管理：
  • 檢查調(diào)用參數(shù)
  • 決定是否批準調(diào)用
  • 查看調(diào)用結果

工具使用示例：

用戶： 搜索關鍵詞 cursor mcp server，列出 Top 5 熱度的關鍵詞

Claude： 我將使用 Web Search 工具來搜索這些關鍵詞。

工具調(diào)用：Web Search
參數(shù)：{"query": "cursor mcp server"}

Claude： 根據(jù)搜索結果，關于 "cursor mcp server" 的 Top 5 熱度關鍵詞是：

Model Context Protocol (MCP) Integration

Custom MCP Server Development

MCP Server Templates

Database Integration

Desktop Application Integration

最佳實踐與示例

服務器端最佳實踐

使用依賴注入：

利用 .NET 的依賴注入系統(tǒng)管理服務和工具的依賴關系。

適當?shù)腻e誤處理：

確保工具實現(xiàn)中包含適當?shù)腻e誤處理邏輯。

詳細的工具描述：

使用Description特性為工具和參數(shù)提供清晰的描述。

模塊化設計：

將不同功能的工具分組到不同的類中。

客戶端最佳實踐

異步操作：

使用異步方法處理 MCP 客戶端的所有操作。

資源管理：

確保適當釋放客戶端資源。

錯誤處理：

實現(xiàn)適當?shù)腻e誤處理邏輯，處理服務器連接和工具調(diào)用中可能出現(xiàn)的問題。

用戶體驗：

提供清晰的用戶反饋，特別是在工具調(diào)用過程中。

集成示例

以下是一個將 MCP 客戶端與 Claude 模型集成的完整示例：

using Anthropic.SDK;
using Microsoft.Extensions.AI;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using ModelContextProtocol.Client;
using ModelContextProtocol.Protocol.Transport;
using System.ComponentModel;
var builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);
builder.Configuration
    .AddEnvironmentVariables()
    .AddUserSecrets();
var (command, arguments) = GetCommandAndArguments(args);
await using var mcpClient = await McpClientFactory.CreateAsync(new()
{
    Id = "demo-server",
    Name = "Demo Server",
    TransportType = TransportTypes.StdIo,
    TransportOptions = new()
    {
        ["command"] = command,
        ["arguments"] = arguments,
    }
});
var tools = await mcpClient.ListToolsAsync();
foreach (var tool in tools)
{
    Console.WriteLine($"Connected to server with tools: {tool.Name}");
}
var anthropicClient = new AnthropicClient(new APIAuthentication(builder.Configuration["ANTHROPIC_API_KEY"]))
    .Messages
    .AsBuilder()
    .UseFunctionInvocation()
    .Build();
var options = new ChatOptions
{
    MaxOutputTokens = 1000,
    ModelId = "claude-3-5-sonnet-20240229",
    Tools = [.. tools]
};
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Green;
Console.WriteLine("MCP Client Started!");
Console.ResetColor();
PromptForInput();
while(Console.ReadLine() is string query && !("exit".Equals(query, StringComparison.OrdinalIgnoreCase)))
{
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(query))
    {
        PromptForInput();
        continue;
    }
    await foreach (var message in anthropicClient.GetStreamingResponseAsync(query, options))
    {
        Console.Write(message);
    }
    Console.WriteLine();
    PromptForInput();
}
static void PromptForInput()
{
    // 提示用戶輸入
}
static (string, string) GetCommandAndArguments(string[] args)
{
    // 解析命令行參數(shù)
}

這個示例展示了如何創(chuàng)建 MCP 客戶端，連接到服務器，獲取可用工具，并將這些工具與 Claude 模型集成，使模型能夠使用這些工具來響應用戶查詢。

結論

本文檔詳細介紹了 .NET 使用 MCP 的相關內(nèi)容，包括服務器端實現(xiàn)、客戶端實現(xiàn)以及 Cursor 集成配置等方面。通過使用 MCP，開發(fā)者可以創(chuàng)建強大的工具和服務，使 AI 模型能夠安全地訪問和操作各種數(shù)據(jù)源。

隨著 MCP 生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，我們可以期待更多的功能和改進。官方的 C# SDK 提供了一個穩(wěn)定的基礎，使 .NET 開發(fā)者能夠輕松地實現(xiàn) MCP 服務器和客戶端。

我們鼓勵開發(fā)者探索 MCP 的各種可能性，創(chuàng)建創(chuàng)新的工具和服務，并為 MCP 社區(qū)做出貢獻。

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