Windows MCP.Net：革命性的 .NET Windows 桌面自动化 MCP 服务器
📋 目录
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项目概述
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核心技术架构
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功能特性详解
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技术实现亮点
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安装与配置
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实战应用场景
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代码示例与API详解
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性能优化与最佳实践
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未来发展规划
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总结
项目概述
在人工智能快速发展的今天，AI 助手与操作系统的深度集成成为了一个重要趋势。Windows MCP.Net 是一个基于 .NET 10 的革命性项目，它实现了 Model Context Protocol (MCP) 服务器，为 AI 助手提供了与 Windows 桌面环境进行深度交互的能力。
🎯 项目亮点
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🚀 基于最新 .NET 10 技术栈：充分利用 .NET 10 的性能优势和新特性
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🔧 完整的桌面自动化解决方案：涵盖鼠标、键盘、窗口管理等全方位操作
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🤖 AI 友好的 MCP 协议支持：无缝集成各种 AI 助手和客户端
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📦 模块化架构设计：高度可扩展的服务和工具组织结构
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🛡️ 企业级稳定性：完善的异常处理和日志记录机制
核心技术架构
🏗️ 架构设计理念
Windows MCP.Net 采用了现代化的分层架构设计，确保了代码的可维护性和可扩展性：
┌─────────────────────────────────────┐
│ MCP Protocol Layer │ ← AI 客户端通信层
├─────────────────────────────────────┤
│ Tools Layer │ ← 功能工具层
├─────────────────────────────────────┤
│ Services Layer │ ← 核心服务层
├─────────────────────────────────────┤
│ Interface Layer │ ← 接口抽象层
├─────────────────────────────────────┤
│ Windows API Layer │ ← 系统API调用层
└─────────────────────────────────────┘
🔧 核心技术栈
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.NET 10：最新的 .NET 运行时，提供卓越的性能和跨平台支持
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**Model Context Protocol (MCP)**：标准化的 AI 助手通信协议
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Windows API：深度集成 Windows 系统 API，实现底层操作
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Serilog：结构化日志记录，支持多种输出目标
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HtmlAgilityPack：强大的 HTML 解析和网页抓取能力
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ReverseMarkdown：HTML 到 Markdown 的高效转换
功能特性详解
🖱️ 鼠标操作系统
ClickTool - 精确的鼠标点击控制：
[McpServerTool, Description("Click on UI elements at specific coordinates")]
public async Task<string> ClickAsync([Description("X coordinate")] int x,[Description("Y coordinate")] int y,[Description("Mouse button: \"left\", \"right\", or \"middle\"")] string button = "left",[Description("Number of clicks (1 for single, 2 for double, 3 for triple)")] int clicks = 1)
{_logger.LogInformation("Clicking at ({X},{Y}) with {Button} button, {Clicks} clicks", x, y, button, clicks);return await _desktopService.ClickAsync(x, y, button, clicks);
}
功能特点：
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支持左键、右键、中键点击
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支持单击、双击、三击操作
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精确的坐标定位
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完整的操作日志记录
⌨️ 键盘输入系统
TypeTool - 智能文本输入：
public async Task<string> TypeAsync(int x, int y, string text, bool clear = false, bool pressEnter = false)
{// 点击目标位置await _desktopService.ClickAsync(x, y);// 可选清空现有内容if (clear){await _desktopService.SendKeysAsync("^a"); // Ctrl+A}// 输入文本await _desktopService.SendKeysAsync(text);// 可选按回车键if (pressEnter){await _desktopService.SendKeysAsync("{ENTER}");}return "Text input completed successfully";
}
🖼️ 屏幕截图与OCR
ScreenshotTool - 高质量屏幕捕获：
[McpServerTool, Description("Take a screenshot and save it to the temp directory")]
public async Task<string> TakeScreenshotAsync()
{var tempPath = Path.GetTempPath();var fileName = $"screenshot_{DateTime.Now:yyyyMMdd_HHmmss}.png";var fullPath = Path.Combine(tempPath, fileName);using var bitmap = new Bitmap(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);using var graphics = Graphics.FromImage(bitmap);graphics.CopyFromScreen(0, 0, 0, 0, bitmap.Size);bitmap.Save(fullPath, ImageFormat.Png);return $"Screenshot saved to: {fullPath}";
}
🔍 OCR 文字识别
FindTextOnScreenTool - 智能文字定位：
[McpServerTool, Description("Find specific text on the screen using OCR")]
public async Task<string> FindTextAsync([Description("The text to search for on the screen")] string text)
{var result = await _ocrService.FindTextOnScreenAsync(text);if (result.Found){return $"Text '{text}' found at coordinates: ({result.X}, {result.Y})";}else{return $"Text '{text}' not found on screen";}
}
🌐 Web 内容抓取
ScrapeTool - 智能网页内容提取：
[McpServerTool, Description("Fetch and convert webpage content to markdown format")]
public async Task<string> ScrapeAsync([Description("The full URL including protocol (http/https) to scrape")] string url)
{try{var html = await _httpClient.GetStringAsync(url);var doc = new HtmlDocument();doc.LoadHtml(html);// 移除脚本和样式标签doc.DocumentNode.Descendants().Where(n => n.Name == "script" || n.Name == "style").ToList().ForEach(n => n.Remove());var converter = new Converter();var markdown = converter.Convert(doc.DocumentNode.OuterHtml);return markdown;}catch (Exception ex){return $"Error scraping URL: {ex.Message}";}
}
技术实现亮点
🎯 依赖注入与服务管理
项目采用了 .NET 的内置依赖注入容器，实现了松耦合的架构设计：
// Program.cs - 服务注册
builder.Services.AddSingleton<IDesktopService, DesktopService>().AddSingleton<IFileSystemService, FileSystemService>().AddSingleton<IOcrService, OcrService>().AddSingleton<ISystemControlService, SystemControlService>().AddMcpServer().WithStdioServerTransport().WithToolsFromAssembly(Assembly.GetExecutingAssembly());
📝 结构化日志记录
使用 Serilog 实现了企业级的日志记录系统：
Log.Logger = new LoggerConfiguration().MinimumLevel.Debug().MinimumLevel.Override("Microsoft", LogEventLevel.Information).Enrich.FromLogContext().WriteTo.Console().WriteTo.File("logs/winmcplog-.txt",rollingInterval: RollingInterval.Day, retainedFileCountLimit: 31,outputTemplate: "{Timestamp:yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff zzz} [{Level:u3}] {Message:lj}{NewLine}{Exception}").CreateLogger();
🔧 Windows API 集成
通过 P/Invoke 技术深度集成 Windows API：
// DesktopService.cs - Windows API 声明
[DllImport("user32.dll")]
private static extern bool SetCursorPos(int x, int y);[DllImport("user32.dll")]
private static extern void mouse_event(uint dwFlags, uint dx, uint dy, uint dwData, UIntPtr dwExtraInfo);[DllImport("user32.dll")]
private static extern bool SetForegroundWindow(IntPtr hWnd);// 鼠标点击实现
public async Task<string> ClickAsync(int x, int y, string button = "left", int clicks = 1)
{SetCursorPos(x, y);await Task.Delay(50); // 确保光标移动完成uint mouseEvent = button.ToLower() switch{"left" => MOUSEEVENTF_LEFTDOWN | MOUSEEVENTF_LEFTUP,"right" => MOUSEEVENTF_RIGHTDOWN | MOUSEEVENTF_RIGHTUP,"middle" => MOUSEEVENTF_MIDDLEDOWN | MOUSEEVENTF_MIDDLEUP,_ => MOUSEEVENTF_LEFTDOWN | MOUSEEVENTF_LEFTUP};for (int i = 0; i < clicks; i++){mouse_event(mouseEvent, 0, 0, 0, UIntPtr.Zero);if (i < clicks - 1) await Task.Delay(100);}return $"Clicked at ({x},{y}) with {button} button, {clicks} times";
}
安装与配置
📦 全局工具安装（推荐）
# 安装全局工具
dotnet tool install --global WindowsMCP.Net# 验证安装
windows-mcp-net --version
🔧 MCP 客户端配置
VS Code 配置示例：
{"mcpServers": {"WindowsMCP.Net": {"type": "stdio","command": "dnx","args": ["WindowsMCP.Net@", "--yes"],"env": {}}}
}
开发模式配置：
{"mcpServers": {"Windows-MCP.Net-Dev": {"type": "stdio","command": "dotnet","args": ["run", "--project", "src/Windows-MCP.Net.csproj"],"cwd": "${workspaceFolder}","env": {}}}
}
实战应用场景
🤖 AI 助手自动化办公
场景： AI 助手帮助用户自动填写表单
{"workflow": [{"tool": "LaunchTool","params": { "name": "notepad" }},{"tool": "TypeTool","params": {"x": 100,"y": 100,"text": "Hello, this is automated text input!","clear": true}},{"tool": "KeyTool","params": { "key": "ctrl+s" }}]
}
📊 自动化测试与质量保证
场景： 自动化 UI 测试流程
// 测试用例示例
public async Task<bool> TestLoginWorkflow()
{try{// 1. 启动应用await _desktopService.LaunchAppAsync("MyApp");await Task.Delay(2000);// 2. 输入用户名await _desktopService.ClickAsync(200, 150);await _desktopService.TypeAsync(200, 150, "testuser", true);// 3. 输入密码await _desktopService.ClickAsync(200, 200);await _desktopService.TypeAsync(200, 200, "password123", true);// 4. 点击登录按钮await _desktopService.ClickAsync(250, 250);// 5. 验证登录成功var result = await _ocrService.FindTextOnScreenAsync("Welcome");return result.Found;}catch (Exception ex){_logger.LogError(ex, "Login test failed");return false;}
}
🔄 批量数据处理
场景： 批量处理 Excel 数据并更新系统
public async Task ProcessExcelData(string filePath)
{var data = await _fileSystemService.ReadExcelAsync(filePath);foreach (var row in data){// 打开目标应用await _desktopService.SwitchToApplicationAsync("DataEntry");// 填写表单字段await _desktopService.TypeAsync(100, 100, row["Name"], true);await _desktopService.TypeAsync(100, 150, row["Email"], true);await _desktopService.TypeAsync(100, 200, row["Phone"], true);// 提交数据await _desktopService.ClickAsync(200, 300);await Task.Delay(1000);// 验证提交成功var success = await _ocrService.FindTextOnScreenAsync("Success");if (!success.Found){_logger.LogWarning("Failed to submit data for {Name}", row["Name"]);}}
}
性能优化与最佳实践
⚡ 异步编程模式
项目全面采用异步编程模式，提升并发性能：
// 优化前：同步操作
public string Click(int x, int y)
{SetCursorPos(x, y);Thread.Sleep(50); // 阻塞线程mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN | MOUSEEVENTF_LEFTUP, 0, 0, 0, UIntPtr.Zero);return "Clicked";
}// 优化后：异步操作
public async Task<string> ClickAsync(int x, int y)
{SetCursorPos(x, y);await Task.Delay(50); // 非阻塞延时mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN | MOUSEEVENTF_LEFTUP, 0, 0, 0, UIntPtr.Zero);return "Clicked";
}
🛡️ 异常处理策略
public async Task<(string Response, int Status)> ExecuteCommandAsync(string command)
{try{using var process = new Process();process.StartInfo = new ProcessStartInfo{FileName = "powershell.exe",Arguments = $"-Command \"{command}\"",RedirectStandardOutput = true,RedirectStandardError = true,UseShellExecute = false,CreateNoWindow = true};process.Start();var output = await process.StandardOutput.ReadToEndAsync();var error = await process.StandardError.ReadToEndAsync();await process.WaitForExitAsync();var response = string.IsNullOrEmpty(error) ? output : $"Output: {output}\nError: {error}";return (response.Trim(), process.ExitCode);}catch (Exception ex){_logger.LogError(ex, "Failed to execute command: {Command}", command);return ($"Error executing command: {ex.Message}", -1);}
}
📈 内存管理优化
// 使用 using 语句确保资源正确释放
public async Task<string> TakeScreenshotAsync()
{var tempPath = Path.GetTempPath();var fileName = $"screenshot_{DateTime.Now:yyyyMMdd_HHmmss}.png";var fullPath = Path.Combine(tempPath, fileName);using var bitmap = new Bitmap(Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height);using var graphics = Graphics.FromImage(bitmap);graphics.CopyFromScreen(0, 0, 0, 0, bitmap.Size);bitmap.Save(fullPath, ImageFormat.Png);return $"Screenshot saved to: {fullPath}";
}
未来发展规划
🔮 功能扩展路线图
第一阶段：核心功能增强
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高级 UI 元素识别（基于 Windows UI Automation）
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增强的 OCR 功能（多语言支持）
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文件系统操作完善
第二阶段：智能化升级
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AI 驱动的 UI 元素智能识别
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自动化工作流录制与回放
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机器学习辅助的操作优化
第三阶段：企业级特性
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分布式部署支持
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企业级安全与审计
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云端协作与同步
🛠️ 技术演进计划
// 未来的智能 UI 识别接口设计
public interface IIntelligentUIService
{Task<UIElement> FindElementByDescriptionAsync(string description);Task<List<UIElement>> FindSimilarElementsAsync(UIElement template);Task<bool> WaitForElementChangeAsync(UIElement element, TimeSpan timeout);Task<string> DescribeUIElementAsync(int x, int y);
}// AI 辅助的操作建议
public interface IOperationSuggestionService
{Task<List<Operation>> SuggestNextOperationsAsync(string goal);Task<WorkflowTemplate> GenerateWorkflowAsync(string description);Task<bool> ValidateOperationSequenceAsync(List<Operation> operations);
}
总结
Windows MCP.Net 代表了桌面自动化技术的新高度，它不仅提供了完整的 Windows 桌面交互能力，更重要的是为 AI 助手与操作系统的深度集成开辟了新的道路。
🎯 核心价值
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技术先进性：基于最新 .NET 10 技术栈，充分利用现代化开发框架的优势
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架构优雅性：模块化设计，高度可扩展，符合企业级应用标准
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功能完整性：涵盖桌面自动化的各个方面，满足多样化需求
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易用性：简洁的 API 设计，完善的文档和示例
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可靠性：完善的异常处理和日志记录，确保生产环境稳定运行
🚀 应用前景
随着 AI 技术的不断发展，Windows MCP.Net 将在以下领域发挥重要作用：
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智能办公自动化：帮助用户自动化日常办公任务
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软件测试自动化：提供强大的 UI 自动化测试能力
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数据处理自动化：批量处理和迁移数据
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系统运维自动化：自动化系统管理和监控任务
📢 参与贡献
我们欢迎开发者参与到 Windows MCP.Net 的发展中来：
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GitHub 仓库：https://github.com/AIDotNet/Windows-MCP.Net
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问题反馈：通过 GitHub Issues 提交 bug 报告和功能建议
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代码贡献：提交 Pull Request 参与代码开发
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文档完善：帮助改进项目文档和示例
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关键词：Windows自动化、MCP协议、.NET开发、桌面自动化、AI助手、Windows API、OCR识别、PowerShell集成
标签：#Windows自动化 #MCP #.NET #AI助手 #桌面自动化 #开源项目
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