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# 架构

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Model Context Protocol (MCP) 遵循客户端-Host-服务器架构，其中每个 Host 可以运行多个客户端实例。该架构使用户能够在应用之间集成 AI 能力，同时保持清晰的安全边界并隔离关注点。MCP 构建在 JSON-RPC 之上，提供一种有状态会话协议，重点支持客户端与服务器之间的上下文交换和采样协调。

## 核心组件

```mermaid theme={null}
graph LR
    subgraph "Application Host Process"
        H[Host]
        C1[Client 1]
        C2[Client 2]
        C3[Client 3]
        H --> C1
        H --> C2
        H --> C3
    end

    subgraph "Local machine"
        S1[Server 1<br>Files & Git]
        S2[Server 2<br>Database]
        R1[("Local<br>Resource A")]
        R2[("Local<br>Resource B")]

        C1 --> S1
        C2 --> S2
        S1 <--> R1
        S2 <--> R2
    end

    subgraph "Internet"
        S3[Server 3<br>External APIs]
        R3[("Remote<br>Resource C")]

        C3 --> S3
        S3 <--> R3
    end
```

### Host

Host 进程充当容器和协调者：

* 创建并管理多个客户端实例
* 控制客户端连接权限和生命周期
* 执行安全策略和同意要求
* 处理用户授权决策
* 协调 AI/LLM 集成与采样
* 管理跨客户端的上下文聚合

### 客户端

每个客户端由 Host 创建，并维护一个隔离的服务器连接：

* 为每个服务器建立一个有状态会话
* 处理协议协商和能力交换
* 双向路由协议消息
* 管理订阅和通知
* 维护服务器之间的安全边界

一个 Host 应用会创建并管理多个客户端，每个客户端都与某个特定服务器保持 1:1 关系。

### 服务器

服务器提供专门的上下文和能力：

* 通过 MCP 原语公开资源、工具和提示
* 独立运行，并承担聚焦的职责
* 通过客户端接口请求采样
* 必须遵守安全约束
* 可以是本地进程或远程服务

## 设计原则

MCP 建立在若干关键设计原则之上，这些原则指导其架构和实现：

1. **服务器应极易构建**
   * Host 应用处理复杂的编排职责
   * 服务器专注于具体且明确定义的能力
   * 简单接口可最大限度降低实现开销
   * 清晰分离有助于代码可维护

2. **服务器应高度可组合**
   * 每个服务器都以隔离方式提供聚焦功能
   * 多个服务器可以无缝组合
   * 共享协议支持互操作性
   * 模块化设计支持可扩展性

3. **服务器不应能够读取完整对话，也不应能够“看入”其他服务器**
   * 服务器只接收必要的上下文信息
   * 完整对话历史保留在 Host 中
   * 每个服务器连接都保持隔离
   * 跨服务器交互由 Host 控制
   * Host 进程执行安全边界

4. **功能可以渐进式添加到服务器和客户端**
   * 核心协议提供所需的最小功能
   * 可以按需协商额外能力
   * 服务器和客户端可独立演进
   * 协议面向未来扩展设计
   * 保持向后兼容性

## 能力协商

Model Context Protocol 使用基于能力的协商系统，客户端和服务器会在初始化期间显式声明其支持的功能。能力决定会话期间可用的协议功能和原语。

* 服务器声明资源订阅、工具支持和提示模板等能力
* 客户端声明采样支持和通知处理等能力
* 双方在整个会话期间都必须遵守已声明的能力
* 可以通过协议扩展协商额外能力

```mermaid theme={null}
sequenceDiagram
    participant Host
    participant Client
    participant Server

    Host->>+Client: Initialize client
    Client->>+Server: Initialize session with capabilities
    Server-->>Client: Respond with supported capabilities

    Note over Host,Server: Active Session with Negotiated Features

    loop Client Requests
        Host->>Client: User- or model-initiated action
        Client->>Server: Request (tools/resources)
        Server-->>Client: Response
        Client-->>Host: Update UI or respond to model
    end

    loop Server Requests
        Server->>Client: Request (sampling)
        Client->>Host: Forward to AI
        Host-->>Client: AI response
        Client-->>Server: Response
    end

    loop Notifications
        Server--)Client: Resource updates
        Client--)Server: Status changes
    end

    Host->>Client: Terminate
    Client->>-Server: End session
    deactivate Server
```

每项能力都会在会话期间解锁特定协议功能。例如：

* 已实现的[服务器功能](/specification/2025-11-25/server)必须在服务器能力中公开
* 发出资源订阅通知要求服务器声明订阅支持
* 工具调用要求服务器声明工具能力
* [采样](/specification/2025-11-25/client/sampling)要求客户端在其能力中声明支持

这种能力协商确保客户端和服务器清楚了解受支持的功能，同时保持协议可扩展性。