Spring AI 应用开发实践课程教导站 · Spring AI 2.0 课程首页 速查
课程首页 / 第 8 章

CH 08MCP:模型上下文协议

第 7 章我们把工具写在了自己工程里;本章用 MCP 把工具变成跨进程、跨语言、可治理的标准服务——就像 HTTP 统一了网页、JDBC 统一了数据库访问。本章无配套 lab 代码,所有操作按「自建工程」口径逐步带你做,每一行命令都能直接复制,每一步都能独立验收。

教学目标
掌握 MCP Server / Client 开发,理解三大原语与传输方式
教学重点
@McpTool 写 Server、Client 连接配置、工具显式注册到 ChatClient
教学难点
stdio 协议流污染、MCP 工具不自动注册的认知
建议学时
2 学时(1 学时讲 + 1 学时实操)

教学设计说明(教师参考):本章建议用「对比第 7 章」的方式切入——先让学生明白 MCP 不是新概念,而是把「进程内 @Tool」升级成「进程外标准服务」。实操上先走 stdio(零网络问题,10 分钟跑通),再讲远程 Streamable HTTP。教师务必反复强调两个 2.0 关键点:① 服务端注解是 @McpTool/@McpToolParam(包 org.springframework.ai.mcp.annotation),不是 @Tool;② MCP 工具不会自动注册到 ChatClient,必须显式传给 .defaultToolCallbacks(...),这是学生最容易栽的两个地方。

本章易掉队点(课前先点名,课上重点盯):

  • 注解认错包:用的是 org.springframework.ai.mcp.annotation 下的 @McpTool/@McpToolParam,不是第 7 章的 @Tool/@ToolParam。把本地工具和 MCP 工具搞混,工具永远不会被协议暴露。
  • 漏了显式注册:客户端即使连上了 Server,工具也只是「备好」而非「给模型」。必须调用 .defaultToolCallbacks(mcpTools),否则模型像「突然不会用工具」。
  • stdio 协议流污染:本地模式忘了 web-application-type: none,或工具里写了 System.out.println,stdout(通信通道)被日志污染,客户端报「无法解析消息」。
  • 默认传输变了:2.0 默认传输是 Streamable HTTP,本地 stdio 必须显式 spring.ai.mcp.server.stdio=true,否则 Server 不走标准输入输出。
  • 客户端配置键漂移:2.0 用 yml 里的 stdio.connections.<名字>.command/args,不再以外部 JSON + servers-configuration 为主。抄旧教程的 JSON 写法会连不上。
  • 顺带提醒(仅作废弃语境,不展开):1.x 的 internalToolExecutionEnabled 在 2.0 已不存在,工具循环改由 ToolCallingAdvisor 接管;记忆相关的 PromptChatMemoryAdvisor 在 2.0 也已删除,对话记忆键一律用 ChatMemory.CONVERSATION_ID。本章不涉及记忆,遇到旧代码别照抄。

8.1MCP 解决什么问题:工具的「USB 接口标准」

先看没有 MCP 时的困境:每个 AI 应用都要把各系统的工具代码抄一遍,升级不同步、权限难管控、还受语言限制。

❌ 没有 MCP 的世界 AI 应用 A ─┬─ 需要查订单 → 抄一份 OrderService 的代码 ├─ 需要查库存 → 抄一份 InventoryService 的代码 └─ 需要发邮件 → 抄一份 MailService 的代码 AI 应用 B ─┴─ 上面三份代码……再抄一遍 问题:代码重复、升级不同步、权限难管控、语言不通(Python 写的工具 Java 用不了) ✅ 有 MCP 的世界 订单系统 ──▶ MCP Server(订单)─┐ 库存系统 ──▶ MCP Server(库存)─┼─▶ AI 应用 A / B / C …… 通过标准协议发现并调用 邮件系统 ──▶ MCP Server(邮件)─┘ 每个系统只暴露一次,所有 AI 应用复用;语言无关(Java/Python/Node 都能实现)

MCP 是什么:一层一层拆开讲

维度说明
是什么MCP(Model Context Protocol,模型上下文协议)是一套标准通信协议,规定「AI 应用」和「外部能力(工具/数据/提示词)」之间怎么握手、怎么发现能力、怎么传参数和结果。它和语言、框架无关,谁实现都行。
为什么没有标准,每接一个系统就要写一套私有对接代码;有标准,一个 Server 写一次,所有支持 MCP 的客户端复用。本质是把「工具对接」从「点对点硬编码」升级为「按规范插拔」。
没有会怎样工具代码在多个 AI 应用里被反复复制(见上方 ❌ 图),升级一处要改 N 处、权限散落在各处、Python 写的工具 Java 直接调不了。
类比就像 USB 接口:设备(工具)只要按 USB 规范做插头,任何带 USB 口的电脑(AI 应用)都能用;也像 HTTP 统一了网页访问、JDBC 统一了数据库访问。MCP 统一的是「AI 调用工具」这件事。

MCP 与第 7 章 @Tool 的关系

对比第 7 章 @Tool(进程内)MCP(进程外)
部署形态与 AI 应用同一个 JVM独立进程 / 独立服务
复用性只能本应用用✅ 所有支持 MCP 的应用都能用
语言Java✅ 任意(Java/Python/Node/Go…)
权限与审计混在应用代码里✅ 可以独立做鉴权、限流、审计
调用开销本地方法调用,纳秒级进程间/网络通信,毫秒级
适用项目内部、轻度使用✅ 企业级、多系统共享、需要治理
一句话选型建议:自己项目内部的简单工具,用 @Tool 就够; 一旦出现「多个 AI 应用要用同一批工具」或「工具由别的团队维护」,就该上 MCP。 两者不冲突,可以混用——MCP 提供的工具在 Spring AI 里最终也会变成 ToolCallback, 和内嵌工具用同一套机制。

MCP 协议长什么样:一次调用的真实报文

理解「stdio 模式 stdout 被污染就会解析失败」,前提是知道 MCP 在传什么。MCP 基于 JSON-RPC 2.0,一次「用户问订单 → 模型调工具」背后的报文大致是这样三步:

步骤方向报文(简化)
① 初始化握手Client → Server{"method":"initialize","params":{"protocolVersion":"2025-06-18",...}}
② 列工具Client → Server{"method":"tools/list"} → 返回工具名 / 描述 / 参数 schema
③ 调工具Client → Server{"method":"tools/call","params":{"name":"queryOrderStatus","arguments":{"orderNo":"2024001"}}}

关键点:这些报文全是纯文本 JSON,通过 stdout / stdin 一行一行传。一旦 Server 往 stdout 多吐了一行启动日志、或一个 System.out.println,Client 读到的就不是合法 JSON,立刻报「Unexpected token / 无法解析消息」。这就是为什么 8.4 节要关 Web 容器、禁 System.out——不是为了好看,是为了不让通信电线里灌杂音。

厘清一个常见混淆:MCP ≠ 函数调用(Function Calling)。函数调用是「模型输出一段『我要调哪个函数、参数是什么』的结构化结果」的能力,由模型厂商定义;MCP 是「怎么把工具安全、标准地交给模型、并在进程外执行」的传输与治理协议。两者处于不同层:函数调用是「模型侧的约定」,MCP 是「应用 ↔ 工具侧的管道」。Spring AI 里,MCP Server 暴露的工具最终也是通过函数调用机制交给模型的——MCP 解决的是「管道和治理」,而不是「模型怎么决策调工具」。
一句话记忆(8.1):MCP 是「工具的 USB 接口」——把进程内的 @Tool 变成进程外、跨语言、可治理的标准服务;只在「多应用共享 / 需要独立权限治理」时才上 MCP。

8.2架构与三大原语

三个角色:Host / Client / Server

角色职责本课程的对应实现
Host承载 AI 应用与用户界面的一方(你的 Spring Boot 应用 / Claude Desktop / IDE)我们的 springai-lab 主应用
ClientHost 内部的连接器,负责与某个 Server 建立 1:1 连接、协议握手、收发消息McpSyncClient / McpAsyncClient
Server暴露能力的一方,声明「我提供哪些工具 / 资源 / 提示词」我们写的 MCP Server 应用

把三个角色的关系再讲一遍「为什么这样分」:

维度说明
是什么一个 Host(你的 AI 应用)内部会有 N 个 Client,每个 Client 一对一连一个 Server;Server 独立部署、独立暴露能力。
为什么把「连接管理」和「能力提供」解耦:Server 只管把能力说清楚,Client 只管跟某一个 Server 打交道,Host 把两者拼起来喂给模型。
没有会怎样如果 Host 直接硬编码连每个系统,系统一多就变成一团乱麻,换一个 Server 就要改 Host 代码。
类比Host 是你家(AI 应用),Client 是各个房间的「专用插座」,Server 是外面的「发电厂」。插座只负责跟某一个厂对接,你(模型)插上就能用电,不用关心电厂怎么发电。

Server 端 vs Client 端职责对照

职责Server 端(提供方)Client 端(使用方)
核心任务把工具/资源/提示词声明出去,接收调用并返回结果连上 Server,发现能力,把工具包装好交给模型
关键注解 / 类@McpTool / @McpToolParamMcpSyncClient / SyncMcpToolCallbackProvider
谁来启动独立进程(stdio 由 Host 拉起,或独立 Web 服务)由 Host 的 Spring 容器按配置自动建立连接
最易踩的坑stdio 模式污染协议流、忘了 @Component忘了显式注册工具到 ChatClient、配置键写错

Server 能暴露的三种能力(三大原语)

原语含义典型例子谁发起
Tools
最常用
可执行的「动作」,有参数、有返回值 查询订单、发送邮件、创建日程 模型决定
Resources 可读取的「数据」,像文件一样按 URI 访问 file:///docs/a.md、db://orders/2024001 应用决定
Prompts 预定义的「提示词模板」,可带参数 「代码审查模板」「周报生成模板」 用户/应用选择
初学阶段只关注 Tools。Resources 和 Prompts 在 Spring AI 里的封装相对简单, 生产项目里 95% 的场景都是用 Tools。本章的动手部分也只做 Tools,把机制吃透比贪多更有价值。
三大原语选择速记:90% 的场景只用 Tools(让模型「做动作」)。Resources 是「读数据」(按 URI 像读文件),Prompts 是「提示词模板」(用户 / 应用主动选)。初学阶段遇到「要调接口、查库、发消息」就写 Tool,别纠结另外两个。
Sync 还是 Async?McpSyncClient vs McpAsyncClient。同步客户端的方法直接返回结果(listTools()、callTool(...)),写起来像普通 Java 方法,教学和最常用;异步客户端返回 Mono / Flux,适合高并发响应式应用。二者一一对应:Server 端 type: SYNC 配同步,客户端注入 SyncMcpToolCallbackProvider;选了异步就注入 AsyncMcpToolCallbackProvider。初学一律用 Sync,别给自己加难度。
一句话记忆(8.2):Host 是 AI 应用,Client 一对一连 Server,Server 暴露 Tools/Resources/Prompts 三大原语;初学只盯 Tools,其余两个先放一边。

8.3三种传输方式:怎么连

传输方式决定了「Host 和 Server 之间用什么通道通信」。先给一张总表,再逐个拆开讲。

传输方式原理优点缺点适用
stdio Host 以子进程方式启动 Server,通过标准输入输出通信 零网络配置、最简单、延迟极低 只能本机、Server 必须能被 Host 启动 本地工具
桌面应用
SSE
旧
HTTP 长连接,服务端通过 Server-Sent Events 推送 可跨网络、可被反向代理 需要维护长连接、部分代理不友好 早期实现
Streamable HTTP
推荐
标准 HTTP 请求 + 流式响应,无状态可扩展 ✅ 最容易部署到 K8s、可水平扩展、易做网关鉴权 需要独立部署一个服务 企业级
远程 MCP

stdio:本地联调的首选,但必须理解「stdout 就是电线」

维度说明
是什么Host 像启动子进程一样拉起 Server,双方通过标准输入 stdin / 标准输出 stdout 收发 JSON-RPC 消息。没有端口、没有 HTTP。
为什么零网络配置,本机一条命令就能跑通,最适合「先跑通再谈部署」的教学与本地开发。
没有会怎样没有 stdio 你就得先搞定网络、端口、CORS、反向代理,而那不是本章重点。直接上 HTTP 会让你在「连不上」上浪费大量时间。
类比stdout 就是 Server 和 Host 之间的「电线」。任何往 stdout 多写一点的东西(启动日志、System.out.println)都等于往电线里灌杂音,对端收到的就不再是合法报文。

SSE 与 Streamable HTTP:远程形态

维度说明
SSE 是什么HTTP 长连接,服务端用 Server-Sent Events 持续往客户端推消息。曾是远程 MCP 的早期方案。
Streamable HTTP 是什么标准 HTTP 请求 + 流式响应,无状态、可水平扩展,是 2.0 的默认传输。
为什么推荐后者无状态意味着前面可以放普通网关/负载均衡做鉴权和扩缩容;SSE 的长连接对反向代理不友好。
没有会怎样(选错)选 SSE:部分代理会断流、扩缩容麻烦;把 stdio 当成远程方案:跨机器根本连不上。
课程建议路线:先用 stdio 把「Server 写出来 + Client 连上」跑通(10 分钟搞定,零网络问题), 再改成 Streamable HTTP 部署成独立服务。 直接上 HTTP 会让你在「连不上」的问题上浪费大量时间,而那不是本章要学的重点。

怎么选传输方式:一张决策表

你的场景选哪个
本地先把流程跑通、单机工具、桌面应用stdio(零网络,10 分钟跑通)
工具要被多个机器 / 多个服务共享、要上云、要网关鉴权Streamable HTTP(2.0 默认,推荐)
已有基于 SSE 的旧服务、短期不想改SSE(但已 deprecated,新项目别选)
想验证「跨语言复用」(如用官方 Node 版 filesystem Server)stdio 或 Streamable HTTP 都行,看部署位置

课程实操顺序:先 stdio 跑通整条链路,再(选做)把 Server 改成 Streamable HTTP 独立部署。不要一上来就远程,否则你会花大量时间在「端口 / 代理 / 跨域」上,而不是学 MCP 本身。

stdio 子进程的生命周期:谁启动、谁关闭?stdio 模式下,不是你手动启动 Server——是 Host(主应用)在连接时自动把 Server 当作子进程拉起的(看你 yml 里配置的 command / args)。所以:① 你只需保证 jar 路径正确、能被 java -jar 拉起;② 主应用退出时,框架会一并结束这些子进程;③ 不要在外面单独再 java -jar 启一个 Server——那样会变成两个实例,客户端连的是它自己拉起的那一个。理解这点,你就明白为什么「Server 必须常驻、不能自己退出」。
Streamable HTTP 为什么叫「无状态」?每次请求都自带完整上下文,Server 不在内存里维护「这个客户端上次调了啥」,因此可以随便放在负载均衡后面、随便扩缩容——多起几个 Server 实例,流量分摊即可。代价是它失去了 MCP 原生的「服务端主动推消息给客户端」的双向能力(那需要长连接)。教学里用 stdio 或单实例 Streamable HTTP 都无所谓,理解「无状态 = 好扩展」就够了。
一句话记忆(8.3):stdio 走「标准输入输出」、零网络最适合本地联调且 stdout 就是通信电线;远程用 Streamable HTTP(2.0 默认),SSE 已过时别选。

8.4写一个 MCP Server

下面从零建一个独立工程 mcp-order-server。本章无配套 lab 代码,所以全程「自建」:所有路径、类名、片段都按下面逐步操作,不要照抄别的教程的目录。

① 新建工程并加依赖(建议独立工程)

MCP Server 通常做成独立应用,不要和主应用混在一起——这样它才能被多个 AI 应用共享,也便于独立部署与权限治理。

  1. 打开 start.spring.io,按下表选择:

    选项选择
    Project / LanguageMaven / Java
    Spring Boot4.1.x(不要选 3.x)
    Group / Artifactcom.example / mcp-order-server
    Package namecom.example.mcporderserver
    Packaging / JavaJar / 17
    Dependencies先不加任何依赖(MCP starter 不在初始选项里,我们手动加)
  2. Generate 下载 zip,解压到 D:/springai-lab/mcp-order-server,用 IDEA 打开(File → Open → 选中含 pom.xml 的那层)。

  3. 打开 pom.xml,把下面片段完整粘贴进去(替换默认的依赖段,并补上 spring-ai-bom 的 dependencyManagement)。注意版本基准:Spring AI 2.0.1 + Boot 4.1.x + Java 17。

    <!-- 新建工程 mcp-order-server,pom 片段 -->
    <parent>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
      <version>4.1.1</version>
    </parent>
    
    <dependencies>
      <!-- 方案 A:stdio 模式(最简,用于本地联调) -->
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.ai</groupId>
        <artifactId>spring-ai-starter-mcp-server</artifactId>
      </dependency>
    
      <!-- 方案 B:WebMVC / Streamable HTTP 模式(用于远程服务) -->
      <!--
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.ai</groupId>
          <artifactId>spring-ai-starter-mcp-server-webmvc</artifactId>
        </dependency>
      -->
    
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webmvc</artifactId>
      </dependency>
    </dependencies>
    
    <dependencyManagement>
      <dependencies>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.ai</groupId>
          <artifactId>spring-ai-bom</artifactId>
          <version>2.0.1</version>
          <type>pom</type>
          <scope>import</scope>
        </dependency>
      </dependencies>
    </dependencyManagement>
  4. 保存,等右下角 Maven 同步完成(首次约 1~3 分钟)。

② stdio 模式:一个配置文件 + 一个工具类

  1. 在 src/main/resources/ 下右键 → New → File,文件名精确填 application.yml(若已存在就直接打开)。把下面内容整段粘贴覆盖:

    # src/main/resources/application.yml(本地联调用 stdio)
    spring:
      main:
        # ★ stdio 模式下必须关闭 Web 容器,否则启动日志会污染协议流(stdout 就是通信通道)
        web-application-type: none
      ai:
        mcp:
          server:
            name: order-mcp-server        # 服务名,客户端会看到
            version: 1.0.0
            # ★ 2.0 变更:显式打开 stdio。Streamable HTTP 已成为默认传输,
            #    所以本地用 stdio 时必须显式声明,否则 server 不会走标准输入输出。
            stdio: true
            # 执行类型:SYNC(同步)/ ASYNC(异步,返回 Mono/Flux)
            type: SYNC
            # 是否把工具变更通知给客户端
            tool-change-notification: true
2.0 把默认传输换成了 Streamable HTTP。官方说明是「Streamable HTTP is now the default, replacing the deprecated SSE transport」,STDIO 保留给本地进程式集成。
所以在 2.0 里:
  • 本地联调:显式设 spring.ai.mcp.server.stdio=true(如上)。
  • 远程部署(推荐形态):换成 spring-ai-starter-mcp-server-webmvc, 用 spring.ai.mcp.server.protocol=STREAMABLE;也有 STATELESS 变体, 适合放在反向代理后面做水平扩展(代价是失去 MCP 的双向通信能力)。
  • SSE:已被标记为 deprecated,新项目不要再选它。

③ 启动类

  1. 在包 com.example.mcporderserver 上右键 → New → Java Class,名称精确填 McpOrderServerApplication,把下面内容粘贴进去:
// McpOrderServerApplication.java
@SpringBootApplication
public class McpOrderServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(McpOrderServerApplication.class, args);
    }
}

④ 写工具类:用 @McpTool,不是 @Tool

  1. 在包 com.example.mcporderserver 上右键 → New → Java Class,名称精确填 OrderMcpTools。
  2. 把下面完整内容粘贴进 OrderMcpTools.java 并保存。重点看两处:注解是 @McpTool / @McpToolParam(包 org.springframework.ai.mcp.annotation),类上有 @Component 让它成为 Spring bean。
// OrderMcpTools.java —— 注意:用 @McpTool,不是第 7 章的 @Tool!
@Component
public class OrderMcpTools {

    /**
     * ★ 2.0 变更:服务端暴露 MCP 能力要用 @McpTool / @McpToolParam,
     *   而不是给本地工具用的 @Tool / @ToolParam。两者语义不同:
     *   @Tool     = 让本应用的模型调用(第 7 章)
     *   @McpTool  = 通过 MCP 协议暴露给外部客户端
     *   包路径(2.0 起 MCP 注解已并入 Spring AI 本体):
     *     org.springframework.ai.mcp.annotation.McpTool
     *     org.springframework.ai.mcp.annotation.McpToolParam
     */
    @McpTool(description = """
            查询指定订单号的当前状态与预计发货时间。
            当用户询问发货情况、物流状态时调用。
            不要用于查询退款进度或账户余额。
            """)
    public OrderStatus queryOrderStatus(
            @McpToolParam(description = "订单号,纯数字字符串,例如 2024001")
            String orderNo) {
        // 这里可以是真实数据库查询。教学演示用模拟数据。
        return switch (orderNo) {
            case "2024001" -> new OrderStatus(orderNo, "未发货", "2024-03-08");
            case "2024002" -> new OrderStatus(orderNo, "已发货", "-");
            default -> new OrderStatus(orderNo, "NOT_FOUND", "-");
        };
    }

    @McpTool(description = "列出某个客户最近 5 笔订单的订单号与状态")
    public List<OrderStatus> listRecentOrders(
            @McpToolParam(description = "客户姓名") String customerName) {
        return List.of(
                new OrderStatus("2024001", "未发货", "2024-03-08"),
                new OrderStatus("2023129", "已完成", "-"));
    }

    public record OrderStatus(String orderNo, String status, String promisedDate) {}
}

⑤ 关键一步:让 Server 发现你的工具

2.0 起这一步变得很简单:不用写任何配置类。 只要工具类是个 Spring bean 且方法上标了 @McpTool, MCP Server 的自动配置会通过注解扫描把它自动注册出去:

@Component          // ★ 必须是 Spring bean,否则扫描不到
public class OrderMcpTools {

    @McpTool(description = "查询指定订单号的当前状态与预计发货时间")
    public OrderStatus queryOrderStatus(
            @McpToolParam(description = "订单号,例如 2024001") String orderNo) {
        // …… 业务逻辑
    }
}
// 就这样,不需要 @Configuration,不需要 ToolCallbackProvider。

注解扫描的包范围可以配置(默认扫应用主类所在包及其子包)。如果你确实需要程序化注册 (例如工具来自第三方对象、或要按环境动态决定暴露哪些),再退回到 Provider 写法:

@Configuration
public class McpServerConfig {

    @Bean
    public ToolCallbackProvider orderToolsProvider(OrderMcpTools orderMcpTools) {
        // 把 bean 里的 @Tool 方法收集成工具(注意:这里是本地 @Tool 语义,
        // 适用于"用代码手工装配 MCP Server"的场景)
        return MethodToolCallbackProvider.builder()
                .toolObjects(orderMcpTools)
                .build();
    }
}
2.0 还给了「控制暴露面」的开关。MCP Server 现在支持过滤哪些工具对外可见—— 用一个 McpToolFilter bean 按服务标识、工具名或描述筛选。 这在多租户或分级授权的场景里很关键:不要把内部管理类工具无意中暴露给所有客户端。 另外还有 spring.ai.mcp.server.expose-mcp-client-tools 控制是否把本应用作为客户端拿到的工具再对外暴露。

运行验证 ①:打包并确认 Server 能起

  1. 打开 IDEA 底部 Terminal(或系统终端,先 cd 到工程目录),执行:

    # 进入工程目录(按你的实际路径)
    cd D:/springai-lab/mcp-order-server
    
    # 打包,跳过测试加快速度
    mvn clean package -DskipTests

    看到什么算通过:末尾出现 BUILD SUCCESS,且 target/ 下生成 mcp-order-server-1.0.0.jar。

    [INFO] BUILD SUCCESS
    [INFO] ------------------------------------------------------------------------
    [INFO] Total time:  12.345 s
    [INFO] mcp-order-server-1.0.0.jar 已生成于 target/
  2. 用官方 Inspector(网页调试工具)连上它,确认工具能被发现并调用:

    # 在 mcp-order-server 工程目录下执行
    npx @modelcontextprotocol/inspector java -jar target/mcp-order-server-1.0.0.jar

    看到什么算通过:终端提示打开了网页(通常 http://localhost:6274),在页面里能看到 order-mcp-server 声明的两个工具 queryOrderStatus / listRecentOrders,填参数 2024001 调用能返回 未发货。这代表 Server 本身完全正常。

stdio 模式的三个致命坑(验收前先自查):
  1. 忘了 web-application-type: none:容器启动会打印日志到 stdout, 而 stdout 正是 MCP 的通信通道,协议立刻被污染,客户端报「无法解析消息」。
    排查:确认 yml 里 spring.main.web-application-type=none,启动后进程不应监听任何 HTTP 端口(netstat 看不到 8080)。
  2. 在工具方法里 System.out.println:同样是污染协议流。 调试请一律用 log(输出到 stderr 或文件)。
    排查:全局搜索 System.out,替换为日志框架。
  3. 启动太快退出:stdio 模式下 Server 必须保持运行等待输入, 如果 main 里没有任何阻塞机制,进程会直接结束。用 Spring Boot 的常驻模式即可(不要手动 System.exit)。

若 mvn 报插件要求更高 Maven 版本:确认本地 Maven ≥ 3.6.3(见第 0 章 0.5 节),用 mvn -v 核对;若机器有多个 Maven,用 where mvn(Windows)定位实际解析到哪个,优先用项目 mvnw 或删除旧版本后重开终端。

动手自查:怎么确认 stdout 真的没被污染?在终端直接执行 java -jar target/mcp-order-server-1.0.0.jar(不要经 IDEA 启动),如果你看到屏幕上除了 JSON 之外还有任何文字、空行、或 Tomcat 启动横幅,说明 stdout 被污染了——客户端一定连不上。干净的 stdio Server 在终端里几乎「什么都不显示」(因为它只通过 stdin / stdout 跟客户端对话,不面向人)。看到横幅就回去检查 web-application-type: none 和代码里的 System.out。
为什么要「独立工程」而不是把 Server 写进主应用?因为 MCP 的价值正是「一个 Server 被多个 AI 应用共享、独立治理」。如果 Server 和主应用揉在一个工程里,它就成了主应用的一部分,既没法被别的应用复用,也享受不到「独立部署 / 独立权限 / 独立扩缩容」。所以 8.4 让你新建 mcp-order-server 独立工程——哪怕教学里只有主应用连它,这个「独立」的姿势也是生产级的正确姿势。
一句话记忆(8.4):Server 端用 @McpTool/@McpToolParam(包 org.springframework.ai.mcp.annotation)+ @Component,2.0 自动扫描注册;stdio 模式必关 Web 容器、禁 System.out,否则协议流被污染。

8.5写一个 MCP Client(连上 Server)

客户端跑在主应用 springai-lab 里(它既是 Host 也是 Client)。下面逐步加依赖、写配置、写调试服务。

① 主应用加依赖

  1. 打开主应用 D:/springai-lab 的 pom.xml。
  2. 在 <dependencies> 里粘贴下面这段(starter 坐标以官方为准,不要编造版本,交给 spring-ai-bom 管理):
<dependency>
  <groupId>org.springframework.ai</groupId>
  <artifactId>spring-ai-starter-mcp-client</artifactId>
</dependency>

② 声明要连接的 Server 列表(2.0 推荐 yml 写法)

  1. 打开主应用的 src/main/resources/application.yml,在 spring.ai.mcp.client 下粘贴下面的 stdio 连接配置。

先给你看一份备选的外部 JSON 写法(了解即可,本章以 yml 为准):

{
  "mcpServers": {
    // ① 我们自己的订单 MCP Server(stdio:本地启动一个 Java 进程)
    "order-server": {
      "command": "java",
      "args": [
        "-jar",
        "D:/springai-lab/mcp-order-server/target/mcp-order-server-1.0.0.jar"
      ]
    },

    // ② 官方文件系统 Server(Node 实现,演示跨语言复用)
    "filesystem": {
      "command": "npx",
      "args": [
        "-y",
        "@modelcontextprotocol/server-filesystem",
        "D:/springai-lab/data"          // ★ 授予访问的目录白名单
      ]
    },

    // ③ 远程 Streamable HTTP Server(生产形态)
    "remote-weather": {
      "url": "http://localhost:8081/mcp",
      "type": "STREAMABLE",
      "headers": {
        "Authorization": "Bearer ${MCP_TOKEN}"
      }
    }
  }
}

2.0 推荐写法:直接在 yml 里声明每个 stdio 连接,不再需要外部 JSON 文件,粘贴到主应用 application.yml:

# ★ 2.0 推荐写法:直接在 yml 里声明每个 stdio 连接,不再需要外部 JSON 文件
spring:
  ai:
    mcp:
      client:
        enabled: true
        name: springai-lab
        version: 1.0.0
        # 一次性初始化所有 Server 连接(不等第一个请求才连)
        initialized: true
        # 把 MCP 工具包装成 ToolCallback(但要显式传给 ChatClient,见 8.6 节)
        toolcallback:
          enabled: true
        stdio:
          connections:
            # ---- 我们自己的订单 MCP Server ----
            order-server:
              command: java
              args:
                - -jar
                - D:/springai-lab/mcp-order-server/target/mcp-order-server-1.0.0.jar
            # ---- 官方文件系统 Server(Node 实现) ----
            filesystem:
              command: npx
              args:
                - -y
                - "@modelcontextprotocol/server-filesystem"
                - D:/springai-lab/data          # ★ 授权目录白名单
          # 单次调用超时
          request-timeout: 60s
2.0 的配置写法变了两处,抄旧代码会不生效:
  • 从「外部 JSON 文件 + servers-configuration」改为 yml 里的 stdio.connections.<名字>.command/args。 上面的 mcp-servers.json 仍可作为备选方案保留,但以 connections 为准。
  • 远程 Server 用 url + type(STREAMABLE / STATELESS)声明, 通过 headers 带鉴权信息。
排查口诀:连不上就先看配置键是否被识别——用 IDEA 展开 spring.ai.mcp.client 看当前版本支持哪些键,比翻文档快。
配置键名在各版本间有微调。如果启动时报 mcp-servers.json 找不到或连接没建立, 优先用 IDEA 的 yml 自动补全把 spring.ai.mcp.client 展开看一遍当前版本支持的键, 再对照官方文档。这类「配置漂移」在新兴协议里很常见,属于正常现象。

③ 用代码直接操作 MCP 客户端(了解机制)

  1. 在主应用包 com.example.springai.ch08 上右键 → New → Java Class,名称填 McpInspectService。
  2. 粘贴下面内容。它注入 List<McpSyncClient> 拿到全部连接,提供「列出工具」和「手工调工具」两个方法——这是 MCP 调试的黄金顺序。

容器里每个已配置的 Server 都会有一个 McpSyncClient bean。注入 List<McpSyncClient> 就能拿到全部连接,先手工列工具、再手工调工具——这是 MCP 调试的黄金顺序。

@Service
public class McpInspectService {

    /**
     * 容器里每个已配置的 Server 都会有一个 McpSyncClient bean。
     * 用 List 注入可以拿到全部。
     */
    private final List<McpSyncClient> clients;

    public McpInspectService(List<McpSyncClient> clients) {
        this.clients = clients;
    }

    /** 列出所有 Server 提供的工具——调试时最先跑这个 */
    public void listAllTools() {
        for (McpSyncClient client : clients) {
            // 服务器信息(名字、版本)
            var info = client.getServerInfo();
            log.info("=== MCP Server: {} v{} ===",
                    info.name(), info.version());

            // 工具清单
            var tools = client.listTools();
            tools.tools().forEach(t ->
                    log.info("  工具: {}  描述: {}  参数: {}",
                            t.name(), t.description(), t.inputSchema()));
        }
    }

    /** 手工调用一个工具(不经过模型)——用于验证 Server 端逻辑是否正确 */
    public Object callToolManually(String toolName, Map<String, Object> args) {
        for (McpSyncClient client : clients) {
            boolean has = client.listTools().tools().stream()
                    .anyMatch(t -> t.name().equals(toolName));
            if (has) {
                var result = client.callTool(
                        new McpSchema.CallToolRequest(toolName, args));
                return result.content();
            }
        }
        throw new IllegalArgumentException("未找到工具:" + toolName);
    }
}

运行验证 ②:主应用启动,确认连上 Server

  1. 确认 mcp-order-server 已打包(target/*.jar 存在),且 Node 已安装(filesystem Server 用 npx)。然后启动主应用:

    # 在主应用目录下
    cd D:/springai-lab
    mvn spring-boot:run

    看到什么算通过:启动日志里出现类似 Connected to MCP server 'order-server'、Connected to MCP server 'filesystem',且无 Connection refused。若能正常监听 8080,说明两个 Server 都被拉起并握手成功。

    ... o.s.a.m.c.DefaultMcpClientFactory  : Connected to MCP server 'order-server'
    ... o.s.a.m.c.DefaultMcpClientFactory  : Connected to MCP server 'filesystem'
    ... o.s.b.w.e.t.TomcatWebServer       : Tomcat started on port 8080
  2. 另开一个终端,调一个运维接口把工具清单打印到日志(接口实现见 8.7 节,这里先验证连接本身):

    # 触发工具清单打印(若此接口尚未实现,可暂时在 main 里调用 listAllTools())
    curl http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/tools

    看到什么算通过:主应用日志里出现 === MCP Server: order-mcp-server v1.0.0 === 以及两个工具名,和 === MCP Server: filesystem === 及其工具列表。这代表「客户端连上了、工具被发现了」。

「先手工调通,再交给模型」是 MCP 调试的黄金顺序。 listAllTools() 确认工具被发现了,callToolManually() 确认 Server 端逻辑正确, 最后才接入模型。这样出问题时你能立刻判断是「连接问题」「Server 问题」还是「模型选择问题」。
客户端连不上 / 工具为空的头号原因:
  1. jar 路径错:order-server 的 args 里 jar 路径不存在。先用 java -jar D:/springai-lab/mcp-order-server/target/mcp-order-server-1.0.0.jar 手工跑一遍确认能起。
  2. Node/npx 没装:filesystem Server 用 npx,先手工执行 npx -y @modelcontextprotocol/server-filesystem D:/springai-lab/data 看能否拉起;首次下载慢,耐心等或挂镜像。
  3. 配置键没被识别:2.0 把连接配置放在 stdio.connections.* 下。用 IDEA 把 spring.ai.mcp.client 展开,确认当前版本支持的键名,别照抄旧版 JSON 为主的写法。
  4. 启动特别慢:若 initialized: false,每个 Server 等到首次使用才连。设 initialized: true 让启动一次性建连。

为什么要 initialized: true?默认(false)时,客户端采用「惰性连接」:某个 Server 直到第一次被用到才去握手建连。教学里这会导致两个坑:① 启动明明没报错,第一次请求却卡顿好几秒(在连 Server);② 如果 Server 路径配错,要等到第一次调用才暴露。设成 true 让应用在启动时就把所有 Server 一次性连好,启动日志立刻能看到 Connected to MCP server ...,排查更直观。

关于配置里的「远程 Server」示例:上面 yml 的 remote-weather(url + type: STREAMABLE)只是展示「远程怎么声明」,本章实操不要求它跑通——因为它需要一个真实存在的远程 MCP 服务在 http://localhost:8081/mcp 监听。如果你想验证远程形态,先按 8.8 末尾把 order-server 改成 Streamable HTTP 独立部署,再把 order-server 的 stdio 配置换成对应的 url / type 即可,其余代码零改动。
一句话记忆(8.5):Client 在主应用里,靠 yml 的 stdio.connections.<名字>.command/args 声明要连的 Server;每个 Server 对应一个 McpSyncClient bean,先 listTools 再 callTool 是调试黄金顺序。

8.6把 MCP 工具交给模型:和第 7 章无缝衔接

工具发现流程:从 Server 到模型的四步

步发生了什么对应代码
1Server 启动,自动扫描 @McpTool bean,声明自己有哪些工具OrderMcpTools 上的注解
2Client 按 yml 配置连上 Server,listTools() 拿到工具清单McpSyncClient
3框架把每个 MCP 工具包装成 ToolCallback,汇总进 SyncMcpToolCallbackProvidertoolcallback.enabled=true
4你必须显式把 Provider 里的工具传给 .defaultToolCallbacks(...),模型才用得了McpChatClientConfig

开启 spring.ai.mcp.client.toolcallback.enabled=true 后, Spring AI 会把所有 MCP Server 提供的工具自动包装成 ToolCallback, 然后你就能像使用本地 @Tool 一样把它们交给模型。

  1. 在主应用包 com.example.springai.ch08 上右键 → New → Java Class,名称填 McpChatClientConfig。
  2. 粘贴下面内容。注意注入的是 SyncMcpToolCallbackProvider(异步客户端则注入 AsyncMcpToolCallbackProvider),并显式调用 .defaultToolCallbacks(mcpTools)。
@Configuration
public class McpChatClientConfig {

    /**
     * ★ 关键 bean:Spring AI 会把所有 MCP Server 的工具汇总成这个 Provider,
     *   它是"MCP 世界"和"Spring AI 工具世界"之间的桥梁。
     *
     * ★★ 2.0 最容易踩的坑:MCP 工具【不会】自动注册到 ChatClient 上。
     *    框架刻意这么设计——避免一个应用无意间把上百个外部工具全塞给模型。
     *    你必须显式地把它传给 .defaultTools(...) 或 .tools(...),就像下面这样。
     */
    @Bean("mcpAssistantClient")
    public ChatClient mcpAssistantClient(
            ChatModel chatModel,
            // ★ 2.0 的具体类型是 SyncMcpToolCallbackProvider
            //   (异步客户端则注入 AsyncMcpToolCallbackProvider)
            SyncMcpToolCallbackProvider mcpToolCallbackProvider) {   // 自动装配

        // 取出全部 MCP 工具(本质是 ToolCallback[],与第 7 章完全同类型)
        ToolCallback[] mcpTools = mcpToolCallbackProvider.getToolCallbacks();

        // 打印出来确认连上了几个工具——启动日志里能看到
        org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(McpChatClientConfig.class)
                .info("已从 MCP Server 加载 {} 个工具", mcpTools.length);

        return ChatClient.builder(chatModel)
                .defaultSystem("""
                        你是"智汇"智能助手,可以访问文件系统和订单系统。

                        规则:
                        1. 涉及真实数据(文件、订单)时必须调用工具。
                        2. 需要读取或写入文件时,先确认路径在允许范围内。
                        3. 工具报错时,向用户说明原因并给出建议。
                        """)
                .defaultToolCallbacks(mcpTools)     // ★ 显式注册 MCP 工具(不写这行模型就用不了)
                .build();
    }
}

运行验证 ③:启动日志确认工具已加载

  1. 重启主应用(若已在运行先停掉),观察启动日志:

    # 主应用目录
    cd D:/springai-lab
    mvn spring-boot:run

    看到什么算通过:日志中出现 已从 MCP Server 加载 N 个工具(N 应包含 order 的两个 + filesystem 的多个,通常 ≥ 6)。这条日志来自上面 McpChatClientConfig 里的 info(...),它证明「MCP 工具已被取出并准备好了」。

    ... c.e.s.ch08.McpChatClientConfig  : 已从 MCP Server 加载 8 个工具
这就是 MCP 最漂亮的地方:对模型和业务代码来说,MCP 工具和本地工具没有任何区别。 模型看到的都是「工具名 + 描述 + 参数 schema」,调用链路都是 ToolCallback。 你甚至可以混用:.defaultTools(localTools) 再 .defaultToolCallbacks(mcpTools), 模型根本分不出哪个是本地的、哪个是远程的。这就是协议标准化的力量。
「MCP 工具没生效」的头号原因:忘了显式注册。
  1. 确认 yml 里 spring.ai.mcp.client.toolcallback.enabled=true 已开;
  2. 确认 ChatClient 上调用了 .defaultToolCallbacks(mcpTools)(或 .tools(...));
  3. 启动日志里应有「已从 MCP Server 加载 N 个工具」;没有就用 8.7 的 /tools 接口复核;
  4. 若仍为空,检查 SyncMcpToolCallbackProvider 是否被正确注入(异步客户端要注入 AsyncMcpToolCallbackProvider,类型不匹配会注入失败)。

顺带纠正一个过时认知(仅废弃语境):1.x 里的 internalToolExecutionEnabled 在 2.0 已不存在,工具循环改由 ToolCallingAdvisor 接管——不要在 2.0 的配置里找这个开关,也别在代码里设置它。同样地,记忆相关的 PromptChatMemoryAdvisor 在 2.0 也已删除,对话记忆键统一用 ChatMemory.CONVERSATION_ID(本章不涉及记忆,遇到旧代码别照抄)。

本地 @Tool 与 MCP 工具:注册方式对照

环节第 7 章本地 @Tool本章 MCP 工具
工具来源本工程里的 @Tool 方法外部 Server 经协议暴露
交给模型的方式.defaultTools(...)取出 ToolCallback[] 后 .defaultToolCallbacks(...)
是否自动注册由 @Tool 扫描自动进 ChatClient否,必须显式传(2.0 铁律)
模型看到的工具名 + 描述 + schema完全相同,无差别

记住:本地 @Tool 和 MCP 工具最终都变成 ToolCallback,所以你完全可以把两者混着交给模型——本地一个、远程一个,模型分不清。唯一区别就是「MCP 那个需要你多写一行显式注册」。

注入 SyncMcpToolCallbackProvider 失败 / 为 null 的两类原因:
  1. 类型不匹配:同步客户端就注入 SyncMcpToolCallbackProvider;若工程里混入了异步模式或你写成了 AsyncMcpToolCallbackProvider,Spring 找不到对应类型会直接启动报错。确认 yml 没开异步、注入类型与客户端一致。
  2. 工具根本没被发现:若所有 Server 都没连上(路径错 / Node 没装),Provider 可能是空集合——此时 getToolCallbacks() 返回长度 0 的数组,不报错但模型用不了工具。先用 8.5 的 /tools 确认连接和工具数。
工具描述写不好,模型就不调它——这是「模型不用工具」的头号原因。把 @McpTool(description=...) 当成「给模型看的说明书」来写:① 说清它做什么(查订单状态);② 说清何时用(用户问发货 / 物流时);③ 说清何时不用(不要用于退款 / 余额)。像 8.4 的 queryOrderStatus 那样写,模型命中率会明显更高。模糊的「处理订单相关」描述,模型往往选择忽略。
一句话记忆(8.6):MCP 工具不会自动进 ChatClient——框架把工具备成 ToolCallback 后,你必须显式 .defaultToolCallbacks(...),这是 2.0 头号铁律。

8.7完整示例:MCP 文件助手

做一个小助手:既能用我们自己写的订单 MCP Server,也能用官方文件系统 MCP Server(跨语言复用,Server 是 Node 写的)。重点是验证「MCP 工具要显式注册、且权限边界在 Server 端」。

springai-lab/ # 主应用(MCP Host + Client) ├── src/main/java/com/example/springai/ch08/ │ ├── McpChatClientConfig.java # 装配带 MCP 工具的 ChatClient │ ├── McpInspectService.java # 工具清单 / 手工调用(8.5 节) │ ├── FileAssistantService.java # 业务服务 │ └── McpAssistantController.java # HTTP 接口 └── src/main/resources/ └── application.yml # MCP Client 配置(8.5 节) mcp-order-server/ # 独立工程(MCP Server) ├── src/main/java/.../McpOrderServerApplication.java ├── src/main/java/.../OrderMcpTools.java ├── src/main/java/.../McpServerConfig.java └── src/main/resources/application.yml

端到端数据流:一次问答怎么走到 Server

把 8.7 的完整链路在脑子里过一遍,出问题才知道断在哪一层:

你发 curl /ask → FileAssistantService.ask() → ChatClient(带 MCP 工具)把问题 + 工具清单发给模型 → 模型决定调用 queryOrderStatus(或 list_directory) → ToolCallingAdvisor 拦截,本地执行该 ToolCallback → SyncMcpToolCallbackProvider 把调用转给对应 McpSyncClient → 经 stdio / HTTP 发给 order-server / filesystem Server → Server 执行业务逻辑,返回结果 → 结果回填给模型,模型组织成自然语言 → 返回给你的 curl

动手 checkpoint:把 order-server 的 jar 路径(D:/springai-lab/mcp-order-server/target/...)和 filesystem 的白名单目录(D:/springai-lab/data)改成你机器上的真实路径,否则 8.7 第 ②③④ 步会连不上或越权判定失效。路径错了不是 MCP 的问题,是配置问题。

① 先构建并验证 Server(回顾)

8.4 节已经做过这一步,这里再给一次完整命令,确保 jar 就绪:

# 打包 MCP Server
cd D:/springai-lab/mcp-order-server
mvn clean package -DskipTests

# 预期输出:BUILD SUCCESS,并在 target/ 下生成 mcp-order-server-1.0.0.jar

# 手工测试:往它的 stdin 里发一条 MCP 初始化消息(最原始的验证方式)
# 更推荐用官方 Inspector(见 8.8 节),可视化操作
java -jar target/mcp-order-server-1.0.0.jar

② 业务服务(含安全边界)

  1. 在包 com.example.springai.ch08 上右键 → New → Java Class,名称填 FileAssistantService。
  2. 粘贴下面内容。它注入名为 mcpAssistantClient 的 ChatClient(即 8.6 节配的那个),把用户问题交给模型。
@Slf4j
@Service
public class FileAssistantService {

    private final ChatClient mcpAssistantClient;

    public FileAssistantService(
            @Qualifier("mcpAssistantClient") ChatClient client) {
        this.mcpAssistantClient = client;
    }

    public String ask(String question) {
        // 把当前用户身份放进 ToolContext(虽然 MCP Server 目前没用它,
        // 但这是标准做法,未来 Server 端做鉴权时会用到)
        return mcpAssistantClient.prompt()
                .user(question)
                .toolContext(Map.of(
                        "userId", SecurityContextHolder.currentUserId(),
                        "tenantId", SecurityContextHolder.currentTenantId()))
                .call()
                .content();
    }
}

③ 接口(含一个运维接口,用于排查工具注册情况)

  1. 在包 com.example.springai.ch08 上右键 → New → Java Class,名称填 McpAssistantController。
  2. 粘贴下面内容。其中 /tools 接口会调用 8.5 节的 listAllTools(),是排查「工具没注册上」的最快手段。
@RestController
@RequestMapping("/api/v1/mcp-assistant")
public class McpAssistantController {

    private final FileAssistantService assistantService;
    private final McpInspectService inspectService;

    public McpAssistantController(FileAssistantService a, McpInspectService i) {
        this.assistantService = a;
        this.inspectService = i;
    }

    @PostMapping("/ask")
    public Map<String, String> ask(@RequestBody Map<String, String> body) {
        return Map.of("answer", assistantService.ask(body.get("question")));
    }

    /**
     * 列出所有已连接的 MCP Server 及其工具。
     * ★ 强烈建议保留这个接口——它是排查"工具没注册上"的最快手段。
     * 生产环境记得加管理员权限。
     */
    @GetMapping("/tools")
    public Map<String, Object> listTools() {
        inspectService.listAllTools();
        return Map.of("ok", true, "message", "工具清单已打印到日志");
    }
}

④ 端到端验证(四个用例)

下面四个用例覆盖「注册成功 / 远程调用 / 跨语言 / 越权拦截」。第 ④ 步是本章最有价值的验证。

  1. 先确认工具真的注册上了(调 8.5 已配好的 /tools):

    curl http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/tools

    看到什么算通过:响应返回 {"ok":true,...},且主应用日志出现两个 Server 的工具清单。

    # 日志期望:
    # === MCP Server: order-mcp-server v1.0.0 ===
    #   工具: queryOrderStatus  描述: 查询指定订单号的当前状态与预计发货时间…
    #   工具: listRecentOrders  描述: 列出某个客户最近 5 笔订单…
    # === MCP Server: filesystem v0.6.2 ===
    #   工具: read_file / write_file / list_directory / …
  2. 用远程 MCP 工具查订单(模型不知道这是远程的):

    curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
      -H "Content-Type: application/json" \
      -d '{"question":"订单 2024001 发货了吗?"}'

    看到什么算通过:答案包含「未发货 / 2024-03-08」,说明模型调用了 queryOrderStatus 并把结果组织成了自然语言。

  3. 用文件系统 MCP 工具(跨语言:Server 是 Node 写的):

    curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
      -H "Content-Type: application/json" \
      -d '{"question":"列出 D:/springai-lab/data 目录下的所有文件"}'

    看到什么算通过:模型调用 list_directory 并整理成清单返回——证明 Java 主应用成功驱动了一个 Node 实现的 Server。

  4. 越权测试:让文件助手读白名单外的目录:

    curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
      -H "Content-Type: application/json" \
      -d '{"question":"帮我读一下 C:/Windows/System32/drivers/etc/hosts 文件"}'

    看到什么算通过:模型尝试调用文件工具但被 Server 拒绝(返回错误/说明无权访问),因为白名单只授权了 D:/springai-lab/data。这验证了 MCP 的权限边界在 Server 端。

# ① 先看工具有没有注册上
curl http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/tools
# 检查日志,期望看到类似:
# === MCP Server: order-mcp-server v1.0.0 ===
#   工具: queryOrderStatus  描述: 查询指定订单号的当前状态与预计发货时间…
#   工具: listRecentOrders  描述: 列出某个客户最近 5 笔订单…
# === MCP Server: filesystem v0.6.2 ===
#   工具: read_file / write_file / list_directory / …

# ② 用远程 MCP 工具查订单(模型不知道这是远程的)
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"question":"订单 2024001 发货了吗?"}'
# 期望:答案来自 order-mcp-server 的工具返回

# ③ 用文件系统 MCP 工具(跨语言:Server 是 Node 写的)
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"question":"列出 D:/springai-lab/data 目录下的所有文件"}'
# 期望:模型调用 list_directory 工具并整理成清单

# ④ 越权测试:让文件助手读白名单外的目录
curl -X POST http://localhost:8080/api/v1/mcp-assistant/ask \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"question":"帮我读一下 C:/Windows/System32/drivers/etc/hosts 文件"}'
# 期望:MCP Server 拒绝访问(因为白名单只授权了 D:/springai-lab/data)
# ★ 这验证了 MCP 的价值:权限约束在 Server 端,而不是靠模型自觉
第 ④ 步是本章最有价值的一个验证。 它直观地展示了 MCP 的安全模型:权限边界由 Server 端强制,与模型的行为无关。 对比第 7 章「工具实现内部做权限校验」,MCP 把这件事提升到了服务治理层面—— 可以由安全团队独立维护,而不是散落在各个 AI 应用的代码里。
端到端跑不通时,按「Server → 连接 → 工具 → 模型」四层定位:
  1. Server 本身对不对?用 8.8 的 Inspector 直连,能列工具、能调用 → Server OK。
  2. 客户端连上了没?看启动日志 Connected to MCP server …,或调 /tools 看清单。
  3. 连接到 Server 但工具为空?检查 toolcallback.enabled 与 SyncMcpToolCallbackProvider 注入。
  4. 工具有了但模型不用?回到「描述/提示词」(同第 7 章),并确认 .defaultToolCallbacks(...) 已调用。

若 /ask 返回空答案或模型说「没有工具」:八成是漏了 8.6 的显式注册,或 /tools 显示工具数为 0(说明连接或注册环节断了,回到第 ②、③ 步)。

现象:curl /ask 回来「抱歉,我没有相关工具 / 无法查询订单」。按优先级排查:① 调 /tools 接口,看日志里工具数是不是 0——是 0 就回 8.5 / 8.6 查连接和显式注册;② 工具数正常但仍不用,多半是「工具描述写得太含糊」,模型不知道何时该调——把 @McpTool(description=...) 写具体(像 8.4 那样写明「何时调用、不要用于什么」);③ 确认 .defaultToolCallbacks(mcpTools) 真的被调用了,且没有在别处被一个没带工具的 ChatClient 覆盖。

端到端验收清单(提交作业前逐项打勾):

  • ☐ /tools 日志里能看到 order-mcp-server 和 filesystem 两个 Server 的工具;
  • ☐ 查订单 curl 返回了真实订单状态(不是「我不知道」);
  • ☐ 列目录 curl 成功调用了 Node 实现的 list_directory;
  • ☐ 读越权路径 curl 被 Server 拒绝(白名单生效);
  • ☐ 故意删掉 .defaultToolCallbacks(...) 后,模型明确「不会用工具」——你亲眼验证了铁律。
一个常见错觉:「一次回答只调一个工具」。模型拿到多个工具后,可能在一个回答里连续调用多个工具(例如先 listRecentOrders 拿到订单号,再用 queryOrderStatus 查明细),也可能一句话里同时查订单和列目录。你不需要为此写任何额外代码——ToolCallingAdvisor 会循环执行:模型出工具调用 → 本地执行 → 结果回填 → 模型继续,直到模型给出最终自然语言。你只要在 system prompt 里把「何时用什么工具」写清楚即可。
一句话记忆(8.7):端到端验证四步走——/tools 看注册、查订单验远程、列目录验跨语言、读越权目录验 Server 端权限边界。

8.8调试与常见坑

用官方 Inspector 调试 Server

MCP Inspector 是一个网页版调试工具,能列出工具、手工填参数调用、看原始报文。它在定位「Server 端问题」时比看日志高效得多。

  1. 在 mcp-order-server 工程目录下执行(需联网首次拉取):

    # MCP Inspector 是一个网页版调试工具,能列出工具、手工填参数调用、看原始报文
    npx @modelcontextprotocol/inspector java -jar target/mcp-order-server-1.0.0.jar
    
    # 它会启动一个本地 Web 界面(通常是 http://localhost:6274)
    # 在里面你可以:
    #   1. 看到 Server 声明的全部工具与参数 schema
    #   2. 手工填参数调用,验证 Server 端逻辑
    #   3. 查看完整的 JSON-RPC 请求/响应报文

    看到什么算通过:浏览器打开 http://localhost:6274,左侧列出 queryOrderStatus / listRecentOrders,填 2024001 点调用,右侧返回订单状态 JSON。这证明 Server 端逻辑正确,之后再从客户端连它。

调试 MCP 的正确顺序(能省掉你 80% 的排查时间):
  1. 用 Inspector 直连 Server —— 确认 Server 本身没问题(工具能列出、能调用成功)。
  2. 用 listAllTools() 从客户端看 —— 确认连接建立、工具被发现。
  3. 用 callToolManually() 手工调 —— 确认客户端到 Server 的调用链路通。
  4. 最后才接模型 —— 如果前三步都过了但模型不用工具,那是「描述/提示词」的问题,不是 MCP 的问题。

常见坑排错表

现象原因解决
客户端报「无法解析消息 / Unexpected token」Server 的 stdout 被日志污染stdio 模式设 web-application-type: none;禁止 System.out.println;日志改到文件
Server 进程启动后立刻退出main 方法跑完就结束了用 Spring Boot 常驻;不要手动 exit
Connection refused / 连不上Server jar 路径错、端口错、Server 没启动用绝对路径;先手工 java -jar 跑一遍确认能起来
工具列表为空没提供 ToolCallbackProvider bean,或 toolcallback.enabled=false检查 McpServerConfig;检查客户端的 toolcallback.enabled
工具能列出但调用报错参数 schema 与接收类型不匹配用 Inspector 看参数 schema,核对 Java 方法签名
npx 相关 Server 连不上Node 未安装 / npx 首次下载慢 / 网络问题先手工执行 npx -y @modelcontextprotocol/server-filesystem 看是否能跑起来
远程 HTTP Server 401缺少 Authorization 头在 mcp-servers.json 的 headers 里配置 token
启动特别慢(每次几十秒)initialized: false,每个 Server 等到首次使用时才连接设 initialized: true,启动时一次性建立连接
模型不用 MCP 工具工具描述不清;或工具太多;或忘了显式注册用 8.7 的 /tools 接口确认工具真的注册上了;减小工具数量;确认 .defaultToolCallbacks(...)
工具调用超时Server 端逻辑慢(如大文件读取)调大 request-timeout;Server 端做分页/限制
排错总路线(从 Server 到模型,逐层定位):
  1. Server 本身对不对?用 Inspector 直连,能列工具、能调用 → Server OK。
  2. 客户端连上了没?看启动日志有没有「Connected to MCP server …」,或调 /tools 接口看清单。
  3. 连接到 Server 了但工具为空?检查 toolcallback.enabled 与 SyncMcpToolCallbackProvider 注入。
  4. 工具有了但模型不用?回到「描述/提示词」(同第 7 章),并确认 .defaultToolCallbacks(...) 已调用。

选做:把 stdio Server 改成 Streamable HTTP 独立部署

课程建议先 stdio 跑通,再试远程。把订单 Server 从「本地子进程」改成「独立 Web 服务」只需三步:

  1. 把 pom.xml 里的 spring-ai-starter-mcp-server 换成 spring-ai-starter-mcp-server-webmvc(并保留 spring-boot-starter-webmvc)。
  2. 改 application.yml:删掉 web-application-type: none 和 stdio: true,改为 spring.ai.mcp.server.protocol=STREAMABLE(或 STATELESS),并设 server.port(如 8081)。
  3. 重新 mvn clean package,用 java -jar 直接启动(不再是子进程,而是一个常驻 Web 服务)。
  4. 主应用那边:把 stdio.connections.order-server 整段删掉,改用远程声明(url: http://localhost:8081/mcp + type: STREAMABLE),其余代码一行不用动。

看到什么算通过:启动订单 Server 能看到 Tomcat 监听 8081;主应用启动日志仍出现 Connected to MCP server 'order-server';8.7 的 curl 验证全部照常通过。这证明「换传输方式对业务代码零侵入」——这正是协议标准化的好处。

一句话记忆(8.8):调试走「Inspector 直连 → listTools → callToolManually → 接模型」四步法;连不上先查 jar 路径与 Node 是否就绪,解析报错先查 stdout 污染。

8.9自测题

Q1. MCP 相比进程内 @Tool 的核心优势是什么?什么情况下不需要 MCP?

核心优势:跨进程、跨语言、可复用、可独立治理(鉴权限流审计), 让工具从「应用的一部分」变成「企业的公共能力」。 不需要 MCP 的情况:工具只服务于自己这一个应用、数量少、不需要独立权限管控—— 这时候用 @Tool 更简单,且没有进程间通信开销。

Q2. Host、Client、Server 各自的职责是什么?

Host 是承载 AI 应用与用户界面的宿主程序(我们的 Spring Boot 应用); Client 是 Host 内部的连接器,与 Server 一对一连接,负责协议握手与消息收发; Server 是暴露能力(Tools/Resources/Prompts)的独立服务。

Q3. 为什么 stdio 模式下必须关闭 Web 容器、禁止 System.out?

因为 stdout 是 MCP 的通信通道,协议消息通过它传输。 Spring Boot 的启动日志、System.out.println 都会往 stdout 写内容, 导致客户端收到的不再是合法 JSON-RPC 消息,解析立刻失败。 解决办法:关闭 Web 容器、日志输出改到 stderr 或文件。

Q4. 从 MCP Server 拿到的工具,和本项目的 @Tool 方法,在传给模型时有区别吗?

没有区别。两者最终都被统一成 ToolCallback, 通过 .defaultTools(...) 或 .defaultToolCallbacks(...) 交给模型。 模型看到的只有「工具名 + 描述 + 参数 schema」,它无法区分工具是本地还是远程的。 这正是 MCP 的价值:在协议层统一,在实现层解耦。

Q5.【动手题】把第 7 章的「天气查询工具」改造成一个独立的 MCP Server,并用 Inspector 验证它能被外部调用。

步骤:① 新建工程,加 spring-ai-starter-mcp-server; ② 把 WeatherTools 类复制过来,把 @Tool/@ToolParam 改为 @McpTool/@McpToolParam(包 org.springframework.ai.mcp.annotation); ③ yml 里设 web-application-type: none 和 spring.ai.mcp.server.stdio=true; ④ mvn package 后用 npx @modelcontextprotocol/inspector java -jar target/*.jar 连接; ⑤ 在 Inspector 界面里调用 queryWeather,确认返回正确。 (注:若用 WebMVC 远程形态,配置键以官方文档为准。)

一句话记忆(8.9):自测过关标准——能说清 Host/Client/Server 分工、三种传输区别、stdio 为什么要关容器、MCP 工具与本地 @Tool 对模型无差别。

8.10实操作业与本章验收

课堂练习(课上 30 分钟,分组完成):

  • 用 stdio 模式新建 mcp-order-server,照抄 8.4 的 OrderMcpTools,mvn package 后用 Inspector 连接,确认 queryOrderStatus 能被列出并调用成功。
  • 在主应用配置里连接至少两个 Server(自写的订单 Server + 官方 filesystem),调用 8.7 的 /tools 接口,确认两边工具都出现;再故意删掉 .defaultToolCallbacks(mcpTools),观察模型是否「突然不会用工具了」——直观记住「MCP 工具必须显式注册」这条铁律。

课后作业(独立完成,提交构建与验证截图):

  • 把第 7 章的天气工具改造为一个独立 MCP Server(stdio),用 Inspector 验证 queryWeather 可被外部调用;再把该 Server 接到主应用的 ChatClient 上,用 curl 验证端到端问答。
  • 写 250 字说明:结合 8.7 第 ④ 步,描述为什么「把文件系统访问做成 MCP Server、用目录白名单做权限」比「在主应用里直接写文件读取工具」更适合企业级治理。