深入企业内部的MCP知识(四):FastMCP装饰器与类方法:正确结合面向对象与MCP组件的实践指南
引言:装饰器遇见类方法的“陷阱”
FastMCP的装饰器(如@tool
、@resource
、@prompt
)是定义MCP组件(工具、资源、提示)的核心方式,但当它们与类中的方法(实例方法、类方法、静态方法)结合时,直接使用往往会出现意外行为——LLM可能看到self
或cls
等无关参数,甚至方法变得不可调用。本文将系统解析这一问题的根源,提供三种方法类型的正确使用姿势,帮助开发者在保持面向对象设计的同时,无缝集成MCP组件。
一、问题根源:装饰器与方法绑定的冲突
FastMCP装饰器的工作原理是在“装饰时”捕获函数并将其转换为MCP组件(如Tool
、Resource
对象)。但类中的方法在定义时处于“未绑定”状态:
- 实例方法:装饰时
self
参数尚未绑定到具体实例,LLM会将其视为必填参数; - 类方法:装饰时
cls
参数未绑定到类,同样会被LLM误判为需要传入的参数; - 装饰器返回值:装饰器返回的是MCP组件对象(如
Tool
),而非原始函数,直接装饰会导致方法失去可调用性。
典型错误示例:
from fastmcp import FastMCP
mcp = FastMCP()class Calculator:@mcp.tool # 错误:直接装饰实例方法def add(self, x: int, y: int) -> int:return x + yobj = Calculator()
obj.add(1, 2) # 报错:add已被转换为Tool对象,不再是可调用方法
二、实例方法:先实例化,再注册绑定后的方法
实例方法依赖self
参数绑定具体实例,直接装饰会导致self
被暴露给LLM。正确的做法是:先创建实例,再注册绑定后的方法(此时self
已自动关联实例,LLM看不到该参数)。
错误做法:直接装饰实例方法
class Calculator:@mcp.tool # 错误:装饰未绑定的实例方法def multiply(self, x: int, y: int) -> int:return x * y# 问题1:LLM会看到self参数,无法调用
# 问题2:方法已被转换为Tool对象,实例调用失败
calc = Calculator()
calc.multiply(3, 4) # AttributeError: 'Tool' object is not callable
正确做法:实例化后注册绑定方法
class Calculator:def multiply(self, x: int, y: int) -> int: # 不直接装饰return x * y# 步骤1:创建实例(self绑定到该实例)
calc = Calculator()
# 步骤2:注册绑定后的方法(self已隐含,LLM仅见x和y)
mcp.tool(calc.multiply)# 验证:LLM调用正常,Python调用也正常
calc.multiply(3, 4) # 正常返回12
await mcp._mcp_call_tool("multiply", {"x": 3, "y": 4}) # 正常返回12
原理:通过实例访问方法时(calc.multiply
),Python会创建“绑定方法”,self
已自动关联实例,注册时MCP只会暴露x
和y
参数,避免LLM混淆。
三、类方法:类定义后注册,避免装饰器顺序错误
类方法依赖cls
参数绑定类本身,直接装饰会导致cls
被暴露。更关键的是,装饰器与@classmethod
的顺序会引发错误——正确的做法是先定义类方法,再在类外注册。
错误做法:装饰器与@classmethod顺序冲突
class Parser:# 错误1:@classmethod在前,@mcp.tool在后——不报错但LLM会看到cls参数@classmethod@mcp.tooldef from_string_v1(cls, s: str):return cls(data=s)# 错误2:@mcp.tool在前,@classmethod在后——直接报错@mcp.tool@classmethoddef from_string_v2(cls, s: str):return cls(data=s)
# 运行时会抛出ValueError:Cannot decorate classmethod with @tool...
正确做法:类定义后注册类方法
class Parser:@classmethod # 仅使用@classmethod装饰def from_string(cls, s: str):return cls(data=s)# 类定义后注册类方法(cls已绑定到Parser类)
mcp.tool(Parser.from_string)# 验证:LLM调用时仅需传入s,无需关注cls
await mcp._mcp_call_tool("from_string", {"s": "test data"}) # 正常返回Parser实例
原理:类方法通过Parser.from_string
访问时,cls
已自动绑定到Parser
类,注册后MCP会隐藏cls
,仅暴露业务参数(如s
)。
四、静态方法:推荐事后注册,而非直接装饰
静态方法不依赖self
或cls
,直接装饰看似可行,但装饰器会将其转换为MCP组件对象,导致方法失去可调用性。因此,推荐与实例方法、类方法保持一致:事后注册。
不推荐做法:直接装饰静态方法
class Utils:@mcp.tool # 不推荐:装饰后方法变为Tool对象,失去可调用性@staticmethoddef sum(x: int, y: int) -> int:return x + yUtils.sum(1, 2) # 报错:'Tool' object is not callable
推荐做法:静态方法事后注册
class Utils:@staticmethod # 仅用@staticmethod装饰def sum(x: int, y: int) -> int:return x + y# 类定义后注册静态方法
mcp.tool(Utils.sum)# 验证:Python调用和LLM调用均正常
Utils.sum(1, 2) # 正常返回3
await mcp._mcp_call_tool("sum", {"x": 1, "y": 2}) # 正常返回3
五、进阶模式:类初始化时自动注册组件
为避免手动注册的繁琐,可在类的__init__
方法中自动注册实例方法,实现“实例化即注册”:
from fastmcp import FastMCP
mcp = FastMCP()class DataProcessor:def __init__(self, mcp_instance):# 初始化时自动注册实例方法mcp_instance.tool(self.clean_data)mcp_instance.resource("resource://processed")(self.get_processed_data)def clean_data(self, raw: str) -> str:"""清洗原始数据"""return raw.strip().lower()def get_processed_data(self) -> str:"""返回处理后的资源数据"""return "processed_data"# 实例化时自动注册组件
processor = DataProcessor(mcp)# 验证:组件已可用
await mcp._mcp_call_tool("clean_data", {"raw": " Hello World "}) # 返回"hello world"
适用场景:
- 封装多个关联组件(工具+资源),确保注册逻辑内聚;
- 动态创建组件实例(如多租户场景,每个实例注册专属组件)。
六、总结:三种方法的正确处理方式
方法类型 | 错误做法 | 正确做法 | 核心原理 |
---|---|---|---|
实例方法 | 直接用@mcp.tool 装饰 | 实例化后注册:mcp.tool(obj.method) | 绑定self ,隐藏实例参数 |
类方法 | 装饰器与@classmethod 顺序错误 | 类定义后注册:mcp.tool(Cls.method) | 绑定cls ,隐藏类参数 |
静态方法 | 直接用@mcp.tool 装饰 | 类定义后注册:mcp.tool(Cls.method) | 避免方法变为不可调用的组件对象 |
通过“事后注册”而非“直接装饰”,既能保留面向对象设计的封装性,又能确保MCP组件被LLM正确识别和调用。这一模式让类方法与FastMCP装饰器无缝协作,为复杂业务场景提供了灵活且可靠的组件管理方案。
立即实践:将你的类方法按本文模式改造,体验面向对象与MCP组件结合的最佳实践!