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本文介绍基于Spring AI如何实现MCP开发和调用。首先自定义了两个MCP Server,其中:一个是算术计算器MCP Server,并通过sdtio传输协议发布,另一个是天气预报MCP Server,通过sse传输协议发布。然后实现一个MCP Client,并调用阿里云qwen大模型完成整个 MCP 调用流程,并给出来整个示例的Java代码。
一、MCP是什么
模型上下文协议(即 Model Context Protocol,MCP)是一个开放协议,它规范了应用程序如何向大型语言模型(LLM)提供上下文。MCP 提供了一种统一的方式将 AI 模型连接到不同的数据源和工具,它定义了统一的集成方式。在开发智能体(Agent)的过程中,我们经常需要将将智能体与数据和工具集成,MCP 以标准的方式规范了智能体与数据及工具的集成方式,可以帮助您在 LLM 之上构建智能体(Agent)和复杂的工作流。目前已经有大量的服务接入并提供了 MCP server 实现,当前这个生态正在以非常快的速度不断的丰富中。
Spring AI MCP 采用模块化架构,包括以下组件:
(1)Spring AI 应用程序:使用 Spring AI 框架构建想要通过 MCP 访问数据的生成式 AI 应用程序。
(2)Spring MCP 客户端:MCP 协议的 Spring AI 实现,与服务器保持 1:1 连接。
(3)MCP 服务器:轻量级程序,每个程序都通过标准化的模型上下文协议公开特定的功能。
(4)本地数据源:MCP 服务器可以安全访问的计算机文件、数据库和服务。
(5)远程服务:MCP 服务器可以通过互联网(例如,通过 API)连接到的外部系统。
Spring AI MCP实现遵循三层架构:
(1)STDIO传输协议:STDIO方式是基于进程间通信,MCP Client和MCP Server运行在同一主机,主要用于本地集成、命令行工具等场景。
优点:
简单可靠,无需网络配置;适合本地部署场景;进程隔离,安全性好。
缺点:
仅支持单机部署;不支持跨网络访问;每个客户端需要独立启动服务器进程。
(2)SSE传输协议:SSE(Server-Sent Events)传输层是基于HTTP的单向通信机制,专门用于服务器向客户端推送数据。MCP Client远程调用MCP Server提供的SSE服务。实现客户端和服务端远程通信。
优点:
支持分布式部署;可跨网络访问;支持多客户端连接;轻量级,使用标准HTTP协议。
缺点:
需要额外的网络配置;相比stdio实现略微复杂;需要考虑网络安全性。
二、前提条件
执行以下示例代码的前提条件如下:
1、Java运行环境。要求JDK版本17+,本人使用的jdk21版本;
2、Java开发工具。本人使用的是IntelliJ IDEA开发工具,需要使用springboot3以上版本。
3、注册阿里云大模型服务,获得api_key。本文采用了阿里巴巴的Qwen大模型进行实验与验证,您也可以选择使用DeepSeek等其它大模型作为替代方案。前提条件是该大模型要支持MCP工具回调。
三、代码实现
1、开发基于sse协议的MCP Server
基于SSE的MCP服务端通过HTTP协议与客户端通信,适用于作为独立服务部署的场景,可以被多个客户端远程调用。
通过Java开发工具创建一个springboot工程,模拟开发一个天气预报服务,通过sse传输协议发布为MCP Server。
(1)maven配置文件
引入spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter,完整pom.xml文件如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.3.3</version><relativePath/></parent><groupId>org.example</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-sse-server</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>21</maven.compiler.source><maven.compiler.target>21</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><spring-ai.version>1.0.0-M6</spring-ai.version><spring-ai-alibaba.version>1.0.0-M5.1</spring-ai-alibaba.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-bom</artifactId><version>${spring-ai.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter</artifactId></dependency></dependencies><repositories><repository><name>Central Portal Snapshots</name><id>central-portal-snapshots</id><url>https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/</url><releases><enabled>false</enabled></releases><snapshots><enabled>true</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-milestones</id><name>Spring Milestones</name><url>https://repo.spring.io/milestone</url><snapshots><enabled>false</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-snapshots</id><name>Spring Snapshots</name><url>https://repo.spring.io/snapshot</url><releases><enabled>false</enabled></releases></repository></repositories><build><finalName>${project.artifactId}</finalName><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>
(2)开发天气预报服务类
创建一个Server类,模拟天气预报服务,通过@Tool注解把方法标注为MCP服务接口。
package com.yuncheng.mcp;import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.Map;@Service
public class WeatherService {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(WeatherService.class);@Tool(description = "根据城市名称获取天气预报")public String getWeatherByCity(String city) {log.info("===============getWeatherByCity方法被调用:city="+city);Map<String, String> mockData = Map.of("西安", "天气炎热","北京", "晴空万里","上海", "阴雨绵绵");return mockData.getOrDefault(city, "抱歉:未查询到对应城市!");}}
(3)注册为MCP工具
将 WeatherService 封装为工具回调提供者(ToolCallbackProvider),便于被MCP Client端发现和调用。
package com.yuncheng.mcp;
import org.springframework.ai.tool.ToolCallbackProvider;
import org.springframework.ai.tool.method.MethodToolCallbackProvider;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;@SpringBootApplication
public class McpServerApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(McpServerApplication.class, args);}@Beanpublic ToolCallbackProvider weatherTools(WeatherService weatherService) {return MethodToolCallbackProvider.builder().toolObjects(weatherService).build();}}
(4)配置yml文件
定义MCP Server的名称、版本号、同步或异步。
server:port: 9090 # 服务器端口配置spring:ai:mcp:server:name: spring-ai-mcp-server # MCP服务器名称version: 1.0.0 # 服务器版本号type: ASYNC #异步
到这里,一个通过Spring AI创建的MCP Server完成了,访问http://localhost:9090/sse,能看到信息,即表示该服务通过sse发布成功了。
2、开发基于stdio协议的MCP Server
基于stdio的MCP服务端通过标准输入输出流与客户端通信,适用于作为子进程被客户端启动和管理的场景,非常适合嵌入式应用。
通过Java开发工具创建一个springboot工程,模拟开发一个算术计算器服务,通过stdio传输协议发布为MCP Server。
(1)maven配置文件
引入spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter
,完整pom.xml文件如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.3.3</version><relativePath/></parent><groupId>org.example</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-stdio-server</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>21</maven.compiler.source><maven.compiler.target>21</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><spring-ai.version>1.0.0-M6</spring-ai.version><spring-ai-alibaba.version>1.0.0-M5.1</spring-ai-alibaba.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-bom</artifactId><version>${spring-ai.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter</artifactId></dependency></dependencies><repositories><repository><name>Central Portal Snapshots</name><id>central-portal-snapshots</id><url>https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/</url><releases><enabled>false</enabled></releases><snapshots><enabled>true</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-milestones</id><name>Spring Milestones</name><url>https://repo.spring.io/milestone</url><snapshots><enabled>false</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-snapshots</id><name>Spring Snapshots</name><url>https://repo.spring.io/snapshot</url><releases><enabled>false</enabled></releases></repository></repositories><build><finalName>${project.artifactId}</finalName><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>
(2)开发计算器服务类
创建一个Server类,模拟计算器服务,通过@Tool注解把方法标注为MCP服务接口。
package com.yuncheng.mcp;import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class MathService {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(MathService.class);@Tool(description = "加法方法")public Integer add(Integer a, Integer b) {log.info("===============add方法被调用: a={}, b={}", a, b);return a + b;}@Tool(description = "乘法方法")public Integer multiply(Integer a, Integer b) {log.info("===============multiply方法被调用: a={}, b={}", a, b);return a * b;}
}
(3)注册为MCP工具
将 MathService封装为工具回调提供者(ToolCallbackProvider),便于被MCP Client端发现和调用。
package com.yuncheng.mcp;import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.ai.tool.ToolCallbackProvider;
import org.springframework.ai.tool.method.MethodToolCallbackProvider;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;@SpringBootApplication
public class McpServerApplication {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(McpServerApplication.class);public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(McpServerApplication.class, args);log.info("===============McpServerApplication服务启动成功");}@Beanpublic ToolCallbackProvider mathTools(MathService mathService) {return MethodToolCallbackProvider.builder().toolObjects(mathService).build();}
}
(4)配置yml文件
定义MCP Server的名称、版本号。
spring:ai:mcp:server:name: spring-ai-mcp-stdio-serverversion: 1.0.0
(5)配置log日志
在resources目录下,新建一个log日志配置文件logback-spring.xml,目的是记录MCP Server端的接口是否被调用。
<configuration><appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.FileAppender"><file>mcp-server.log</file><encoder><pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern></encoder></appender><root level="INFO"><appender-ref ref="FILE" /></root>
</configuration>
到这里,一个通过Spring AI创建的MCP Server完成了。stdio方式是server和client通过进程通信,所以需要把server打包成jar,以便client命令启动执行。
通过maven工具打包即可,我打包后路径为:D:\java\ai-project-web\spring-ai-mcp-stdio-server\target\spring-ai-mcp-stdio-server.jar。
测试该服务是否发布成功,在cmd命令行窗口里输入如下命令:
java -Dspring.ai.mcp.server.stdio=true -Dspring.main.web-application-type=none -Dspring.main.banner-mode=off -jar D:/java/ai-project-web/spring-ai-mcp-stdio-server/target/spring-ai-mcp-stdio-server.jar
验证服务是否启动成功。
至此,我们通过spring ai框架开发完成了2个MCP Server服务,一个通过sse协议发布,另一个通过stdio协议发布,接下来,开发一个MCP Client端,调用这两个MCP Server服务。
3、开发MCP Client调用MCP Server
Spring AI 提供了更简便的方式来使用MCP,通过starter可以大大简化MCP客户端的配置和使用。Spring AI MCP支持两种不同的传输层实现:基于stdio的实现和基于SSE的实现。
通过Java开发工具,创建一个springboot工程,开发MCP Client。
(1)maven配置文件
引入spring-ai-mcp-client-webflux-spring-boot-starter和spring-ai-alibaba-starter,完整pom.xml文件如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>3.3.3</version><relativePath/></parent><groupId>org.example</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-client</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>21</maven.compiler.source><maven.compiler.target>21</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><spring-ai.version>1.0.0-M6</spring-ai.version><spring-ai-alibaba.version>1.0.0-M6.1</spring-ai-alibaba.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-bom</artifactId><version>${spring-ai.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.ai</groupId><artifactId>spring-ai-mcp-client-webflux-spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId><artifactId>spring-ai-alibaba-starter</artifactId><version>${spring-ai-alibaba.version}</version></dependency></dependencies><repositories><repository><name>Central Portal Snapshots</name><id>central-portal-snapshots</id><url>https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/</url><releases><enabled>false</enabled></releases><snapshots><enabled>true</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-milestones</id><name>Spring Milestones</name><url>https://repo.spring.io/milestone</url><snapshots><enabled>false</enabled></snapshots></repository><repository><id>spring-snapshots</id><name>Spring Snapshots</name><url>https://repo.spring.io/snapshot</url><releases><enabled>false</enabled></releases></repository></repositories><build><finalName>${project.artifactId}</finalName><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>
(2)开发MCP Client
package com.yuncheng.mcp;import org.springframework.ai.chat.client.ChatClient;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.ai.tool.ToolCallbackProvider;import java.util.Scanner;@SpringBootApplication
public class McpClientApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(McpClientApplication.class, args);}@Beanpublic CommandLineRunner predefinedQuestions(ChatClient.Builder chatClientBuilder,ToolCallbackProvider tools,ConfigurableApplicationContext context) {return args -> {// 构建ChatClient并注入MCP工具var chatClient = chatClientBuilder.defaultTools(tools).build();// 创建Scanner对象用于接收用户输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println(">>> 欢迎使用问答系统!输入'exit'退出程序。");while (true) {// 提示用户输入问题System.out.print("\n>>> QUESTION: ");String userInput = scanner.nextLine();// 如果用户输入"exit",则退出循环if ("exit".equalsIgnoreCase(userInput)) {System.out.println(">>> 已退出问答系统。");break;}// 使用ChatClient与LLM交互try {System.out.println("\n>>> ASSISTANT: " + chatClient.prompt(userInput).call().content());} catch (Exception e) {System.out.println("\n>>> ERROR: 无法处理您的请求,请稍后再试。");e.printStackTrace();}}// 关闭Spring上下文context.close();scanner.close();};}
}
(3)配置yml文件
server:port: 8080spring:ai:mcp:client:type: ASYNCsse:connections:server1:url: http://localhost:9090stdio:connections:server2:command: javaargs:- -Dspring.ai.mcp.server.stdio=true- -Dspring.main.web-application-type=none- -Dspring.main.banner-mode=off- -jar- D:/java/ai-project-web/spring-ai-mcp-stdio-server/target/spring-ai-mcp-stdio-server.jardashscope:api-key: sk-b90ad31bb3eb4a158524928354f31dc5chat:options:model: qwen-plus
本配置文件定义了一个基于 Spring AI 的异步 MCP 客户端,调用了SSE 和 Stdio 两种MCP服务,server1采用SSE方式,连接指向http://localhost:9090,server1采用Stdio 方式,Stdio 通过 Java 命令启动,指定 Jar 文件位置。同时集成了阿里巴巴大模型qwen-plus。读者需要把api-key替换为自己的key进行测试验证。
四、运行测试
先启动MCP Server服务,再运行MCP Client,进行AI对话,观察日志输出结果,确定是否理解了用户的输入信息,并分别调用了对应的MCP Server服务。
观察输出结果:
(1)提问“你好”,大模型回答:“你好!今天天气不错,你想做点什么?如果你需要,我可以帮你查询天气、做加法或乘法运算。”
说明大模型已经发现了天气预报、算术运算两个MCP服务。
(2)提问“今天北京天气怎么样”,大模型的回答调用了基于sse协议的MCP Server,可以到该服务后台查看日志,确定是否被调用。
(3)提问“(55+45)*(1+99)等于多少”,大模型的回答调用了基于stdio协议的MCP Server,可以到mcp-server.log日志文件中查看日志,确定是否被调用。
通过验证结果表明:大模型根据用户的提问,选择了合适的工具进行回答,分别调用了对应的MCP Server服务。
那么,AI大模型是如何实现Tool Call的呢?以下是Spring AI实现Tool Call的原理图:
在最近发布的 Spring AI 1.0.0.M6 版本中,其中一个重大变化是 Function Calling 被废弃,被 Tool Calling 取代。
五、总结
Spring AI MCP Server Starter提供了两种实现MCP服务端的方式:基于stdio的实现和基于SSE的实现。基于stdio的实现适用于嵌入式场景,而基于SSE的实现适用于独立服务部署。
通过使用@Tool注解和@ToolParameter注解,可以轻松地将普通的Java方法转换为MCP工具,使其可以被MCP客户端发现和调用。Spring Boot的自动配置机制使得MCP服务端的开发变得简单高效。
智能体开发平台在线体验:http://www.yunchengxc.com
文章中示例工程源代码:https://gitee.com/hibpm/spring-ai-mcp-demo