Golang开发MCP服务器-使用第三方包

引言

Model Context Protocol (MCP) 是一个用于标准化应用程序如何为大型语言模型(LLMs)提供上下文的开放协议。它充当AI应用的统一接口，使AI模型能够以标准化方式与各种外部数据源和工具集成。本报告将详细介绍如何使用Go语言开发MCP服务器，包括工具代码示例和实现建议。

MCP协议简介

MCP协议是一种开源标准，定义了AI模型与开发环境之间的通信规范。它遵循客户端-主机-服务器架构，MCP协议其实就是规定的组件之间的通信协议，而MCP中的所有消息必须遵循JSON-RPC 2.0规范[10]。这种架构使用户能够跨应用程序集成AI能力，同时保持清晰的安全边界并隔离不同服务[21]。

Go语言开发MCP服务器的优势

Go语言以其高效的并发处理能力、简洁的语法和强大的标准库而闻名，是实现MCP服务器的理想选择。使用Go语言开发MCP服务器的优势包括：

1. 高效的并发处理：Go语言的goroutine使实现高效的并发处理变得简单

2. 简洁的语法：Go语言的简洁语法使代码更易于阅读和维护

3. 强大的标准库：Go语言的标准库提供了丰富的功能，简化了开发过程

4. 性能优异：Go语言的性能使其特别适合处理AI模型的上下文请求

使用第三方包创建MCP服务器

在Go语言生态系统中，有几个第三方包可以帮助开发者快速创建MCP服务器。以下是两个流行的包及其使用示例：

1. xanaduAI/mcp-golang

这是一个实现Model Context Protocol的非官方Go语言实现，提供类型安全的工具参数定义和多种传输方式。

package main
import (
    "context"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "net/http"
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp"
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp/transports/stdio"
)
// 定义一个结构体来表示工具的参数
type WeatherArguments struct {
    Longitude float64 `json:"longitude" jsonschema:"required,description=The longitude of the location to get the weather for"`
    Latitude  float64 `json:"latitude" jsonschema:"required,description=The latitude of the location to get the weather for"`
}
// 定义工具函数
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments) (interface{}, error) {
    // 这里可以添加实际的逻辑来获取天气信息
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}
func main() {
    // 创建一个通道来通知服务器停止
    done := make(chan struct{})
    // 创建一个新的MCP服务器，使用标准I/O作为传输
    server := mcp.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 注册一个工具
    err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location", getWeather, &WeatherArguments{})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 在单独的goroutine中运行服务器
    go func() {
        <-done
        server.Stop()
    }()
    // 运行服务器
    err = server.Run()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

2. metoro-io/mcp-golang

这是另一个实现MCP的Go语言包，提供类似的功能。

package main
import (
    "context"
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "net/http"
    "github.com/metoro-io/mcp-golang"
    "github.com/metoro-io/mcp-golang/transport/stdio"
)
// 定义一个结构体来表示工具的参数
type WeatherArguments struct {
    Longitude float64 `json:"longitude" jsonschema:"required,description=The longitude of the location to get the weather for"`
    Latitude  float64 `json:"latitude" jsonschema:"required,description=The latitude of the location to get the weather for"`
}
// 定义工具函数
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments) (interface{}, error) {
    // 这里可以添加实际的逻辑来获取天气信息
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}
func main() {
    // 创建一个通道来通知服务器停止
    done := make(chan struct{})
    // 创建一个新的MCP服务器，使用标准I/O作为传输
    server := mcp_golang.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 注册一个工具
    err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location", getWeather, &WeatherArguments{})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 在单独的goroutine中运行服务器
    go func() {
        <-done
        server.Stop()
    }()
    // 运行服务器
    err = server.Run()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

实现MCP服务器的步骤

1. 安装必要的依赖

在开始之前，确保您的环境中已经安装了Go语言，并且您可以访问网络以获取必要的依赖包。

# 安装xanaduAI/mcp-golang依赖
go get github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp
go get github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp/transports/stdio
# 或者安装metoro-io/mcp-golang依赖
go get github.com/metoro-io/mcp-golang
go get github.com/metoro-io/mcp-golang/transport/stdio

2. 创建一个新的MCP服务器

根据您选择的包，创建一个新的MCP服务器实例。以下是一个使用xanaduAI/mcp-golang包的示例：

package main
import (
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp"
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp/transports/stdio"
)
func main() {
    // 创建一个新的MCP服务器，使用标准I/O作为传输
    server := mcp.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 运行服务器
    err := server.Run()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
}

3. 注册工具函数

MCP服务器通过工具函数与外部系统交互。您需要定义这些工具函数并将其注册到服务器中。

// 定义一个结构体来表示工具的参数
type WeatherArguments struct {
    Longitude float64 `json:"longitude" jsonschema:"required,description=The longitude of the location to get the weather for"`
    Latitude  float64 `json:"latitude" jsonschema:"required,description=The latitude of the location to get the weather for"`
}
// 定义工具函数
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments) (interface{}, error) {
    // 这里可以添加实际的逻辑来获取天气信息
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}
// 在main函数中注册工具
func main() {
    server := mcp.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 注册一个工具
    err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location", getWeather, &WeatherArguments{})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 运行服务器
    err = server.Run()
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
}

4. 处理上下文请求

MCP服务器需要能够处理来自AI模型的上下文请求。您可以使用context.Context来传递请求上下文。

func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments) (interface{}, error) {
    // 从上下文中获取额外的信息
    deadline, ok := ctx.Deadline()
    if ok {
        fmt.Printf("Request deadline: %v\n", deadline)
    }
    // 模拟天气查询
    weatherInfo := fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude)
    return weatherInfo, nil
}

5. 添加错误处理和日志记录

为了使服务器更健壮，添加适当的错误处理和日志记录非常重要。

import "log"
// 在main函数中添加错误处理
func main() {
    server := mcp.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 注册工具
    err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location", getWeather, &WeatherArguments{})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 创建一个通道来通知服务器停止
    done := make(chan struct{})
    // 在单独的goroutine中运行服务器
    go func() {
        err := server.Run()
        if err != nil {
            log.Printf("Server error: %v\n", err)
        }
    }()
    // 等待退出信号
    <-done
    // 停止服务器
    server.Stop()
}

6. 使用HTTP传输

除了标准I/O，您还可以使用HTTP作为传输方式。

import "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp/transports/http"
// 创建一个新的MCP服务器，使用HTTP作为传输
server := mcp.NewServer(http.NewHTTPServerTransport(":8080"))

7. 添加认证和授权

为了提高安全性，您可能需要在服务器中添加认证和授权机制。

// 定义一个认证中间件
func authMiddleware(next mcp.HandlerFunc) mcp.HandlerFunc {
    return func(ctx context.Context, request *mcp.Request) (interface{}, error) {
        // 检查认证信息
        if !isAuthenticated(ctx) {
            return nil, fmt.Errorf("unauthorized")
        }
        return next(ctx, request)
    }
}
// 注册中间件
server.Use(authMiddleware)

8. 实现资源管理

MCP服务器需要能够管理资源，如数据库连接、API密钥等。

// 定义一个资源管理器
type ResourceManager struct {
    weatherAPIKey string
}
// 初始化资源管理器
resourceManager := &ResourceManager{
    weatherAPIKey: "your_api_key_here",
}
// 在工具函数中使用资源管理器
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments, rm *ResourceManager) (interface{}, error) {
    // 使用API密钥查询天气信息
    // ...
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}
// 注册工具函数
err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location", 
    func(ctx context.Context, args interface{}) (interface{}, error) {
        return getWeather(ctx, args.(*WeatherArguments), resourceManager)
    }, &WeatherArguments{})

9. 添加健康检查和监控

为了监控服务器的健康状况，添加健康检查端点是有益的。

// 注册健康检查函数
server.RegisterHealthCheck("weather_api", func() error {
    // 检查天气API是否可用
    // ...
    return nil
})

10. 处理取消和超时

MCP服务器应该能够处理取消请求和设置超时。

// 在工具函数中检查取消
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments) (interface{}, error) {
    // 检查是否被取消
    if ctx.Err() != nil {
        return nil, ctx.Err()
    }
    // 设置超时
    timeout := time.Second * 5
    deadline, cancel := context.WithDeadline(ctx, time.Now().Add(timeout))
    defer cancel()
    // 使用截止日期进行操作
    // ...
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}

完整示例

以下是一个完整的MCP服务器示例，结合了上述各种功能：

package main
import (
    "context"
    "fmt"
    "log"
    "time"
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp"
    "github.com/xanaduAI/mcp-golang/mcp/transports/stdio"
)
// 定义工具参数结构体
type WeatherArguments struct {
    Longitude float64 `json:"longitude" jsonschema:"required,description=The longitude of the location to get the weather for"`
    Latitude  float64 `json:"latitude" jsonschema:"required,description=The latitude of the location to get the weather for"`
}
// 定义资源管理器
type ResourceManager struct {
    weatherAPIKey string
}
// 定义工具函数
func getWeather(ctx context.Context, args *WeatherArguments, rm *ResourceManager) (interface{}, error) {
    // 检查是否被取消
    if ctx.Err() != nil {
        return nil, ctx.Err()
    }
    // 设置超时
    timeout := time.Second * 5
    deadline, cancel := context.WithDeadline(ctx, time.Now().Add(timeout))
    defer cancel()
    // 使用API密钥查询天气信息
    // ...
    return fmt.Sprintf("The weather at %.2f, %.2f is sunny.", args.Longitude, args.Latitude), nil
}
// 定义认证中间件
func authMiddleware(next mcp.HandlerFunc) mcp.HandlerFunc {
    return func(ctx context.Context, request *mcp.Request) (interface{}, error) {
        // 检查认证信息
        if !isAuthenticated(ctx) {
            return nil, fmt.Errorf("unauthorized")
        }
        return next(ctx, request)
    }
}
// 模拟认证检查
func isAuthenticated(ctx context.Context) bool {
    // 实现实际的认证逻辑
    return true
}
func main() {
    // 创建一个新的MCP服务器，使用标准I/O作为传输
    server := mcp.NewServer(stdio.NewStdioServerTransport())
    // 注册中间件
    server.Use(authMiddleware)
    // 初始化资源管理器
    resourceManager := &ResourceManager{
        weatherAPIKey: "your_api_key_here",
    }
    // 注册工具
    err := server.RegisterTool("get_weather", "Get the weather for a location",
        func(ctx context.Context, args interface{}) (interface{}, error) {
            return getWeather(ctx, args.(*WeatherArguments), resourceManager)
        }, &WeatherArguments{})
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    // 创建一个通道来通知服务器停止
    done := make(chan struct{})
    // 在单独的goroutine中运行服务器
    go func() {
        err := server.Run()
        if err != nil {
            log.Printf("Server error: %v\n", err)
        }
    }()
    // 等待退出信号
    <-done
    // 停止服务器
    server.Stop()
}

结论

使用Go语言开发MCP服务器可以提供高效、可扩展的解决方案，使AI模型能够与各种外部系统无缝集成。通过使用第三方包如xanaduAI/mcp-golang或metoro-io/mcp-golang，开发者可以快速创建功能丰富的MCP服务器。本报告提供了详细的实现步骤和代码示例，帮助开发者理解和实现MCP服务器。随着AI技术的不断发展，MCP协议将会在AI应用中扮演越来越重要的角色，掌握MCP服务器的开发技能将为开发者打开更广阔的发展空间。

参考资料

[10] Model Context Protocol (MCP) 文档中心. https://www.claudemcp.com/zh/docs. [21] MCP 协议规范. https://www.claudemcp.com/zh/specification.