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Spring AI开发MCP Server和MCP Client_spring ai mcp client

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:

    4.0.0            org.springframework.boot        spring-boot-starter-parent        3.3.3                org.example    spring-ai-mcp-sse-server    1.0-SNAPSHOT            21        21        UTF-8        1.0.0-M6        1.0.0-M5.1                                            org.springframework.ai                spring-ai-bom                ${spring-ai.version}                pom                import                                                org.springframework.ai            spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter                                    Central Portal Snapshots            central-portal-snapshots            https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/                            false                                        true                                        spring-milestones            Spring Milestones            https://repo.spring.io/milestone                            false                                        spring-snapshots            Spring Snapshots            https://repo.spring.io/snapshot                            false                                    ${project.artifactId}                                    org.springframework.boot                spring-boot-maven-plugin                        

(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;@Servicepublic 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 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;@SpringBootApplicationpublic class McpServerApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(McpServerApplication.class, args);    }    @Bean    public 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:

    4.0.0            org.springframework.boot        spring-boot-starter-parent        3.3.3                org.example    spring-ai-mcp-stdio-server    1.0-SNAPSHOT            21        21        UTF-8        1.0.0-M6        1.0.0-M5.1                                            org.springframework.ai                spring-ai-bom                ${spring-ai.version}                pom                import                                                org.springframework.boot            spring-boot-starter-web                            org.springframework.ai            spring-ai-mcp-server-webflux-spring-boot-starter                                    Central Portal Snapshots            central-portal-snapshots            https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/                            false                                        true                                        spring-milestones            Spring Milestones            https://repo.spring.io/milestone                            false                                        spring-snapshots            Spring Snapshots            https://repo.spring.io/snapshot                            false                                    ${project.artifactId}                                    org.springframework.boot                spring-boot-maven-plugin                        

(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;@Servicepublic 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;@SpringBootApplicationpublic 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\");    }    @Bean    public 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-server        version: 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。

            mcp-server.log                    %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n                            

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-starterspring-ai-alibaba-starter,完整pom.xml文件如下:

    4.0.0            org.springframework.boot        spring-boot-starter-parent        3.3.3                org.example    spring-ai-mcp-client    1.0-SNAPSHOT            21        21        UTF-8        1.0.0-M6        1.0.0-M6.1                                            org.springframework.ai                spring-ai-bom                ${spring-ai.version}                pom                import                                                org.springframework.boot            spring-boot-starter-web                            org.springframework.ai            spring-ai-mcp-client-webflux-spring-boot-starter                            com.alibaba.cloud.ai            spring-ai-alibaba-starter            ${spring-ai-alibaba.version}                                    Central Portal Snapshots            central-portal-snapshots            https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/                            false                                        true                                        spring-milestones            Spring Milestones            https://repo.spring.io/milestone                            false                                        spring-snapshots            Spring Snapshots            https://repo.spring.io/snapshot                            false                                    ${project.artifactId}                                    org.springframework.boot                spring-boot-maven-plugin                        

(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;@SpringBootApplicationpublic class McpClientApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(McpClientApplication.class, args);    }    @Bean    public 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: ASYNC sse: connections: server1:  url: http://localhost:9090 stdio: connections: server2:  command: java  args: - -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 dashscope: api-key: sk-b90ad31bb3eb4a158524928354f31dc5 chat: 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