.NET MCP 文档详细指南

MCP 概述

MCP（Model Context Protocol）是由 Anthropic 推出的一种开放协议，类似 AI 的 USB-C 扩展坞，用于在大模型和数据源之间建立安全的通信（授权），让 AI 应用能够安全地访问和操作本地或远程数据，例如操作本地文件、浏览器和 Web 服务。

为了更好地理解 MCP，我们可以用一个简单的类比：如果把 AI 比作电脑主机，那么 MCP 就相当于 USB 协议，而 MCP Server 则类似于各种 USB 设备（如摄像头、麦克风等）。通过实现 MCP Server，我们可以让 AI 轻松连接到各种数据源，大大扩展其功能范围。

MCP 协议的核心价值在于标准化了 AI 模型与外部工具和数据源的交互方式，使开发者能够创建可被多种 AI 应用程序使用的工具和服务。这种标准化的接口极大地简化了 AI 应用的开发过程，并提高了工具和服务的可重用性。

MCP 的主要特点

• 标准化的工具调用接口
• 安全的双向通信
• 支持多种传输方式（stdio、SSE、WebSocket 等）
• 丰富的数据类型支持
• 与主流 LLM 的无缝集成
• 跨平台和跨语言支持

MCP 服务器

MCP 服务器是实现 MCP 协议的服务端，负责注册和提供工具，处理客户端的工具调用请求，并返回结果。服务器可以使用多种传输方式与客户端通信，如标准输入输出、SSE 或 WebSocket。

MCP 客户端

MCP 客户端是实现 MCP 协议的客户端，负责连接到 MCP 服务器，获取可用工具列表，调用工具，并处理返回结果。客户端通常与 LLM 集成，使 LLM 能够使用 MCP 工具。

.NET MCP 实现项目对比

在 .NET 生态系统中，目前有几个主要的 MCP 实现项目，它们各有特点。以下是这些项目的对比分析：

官方 C# SDK：csharp-sdk

这是 Model Context Protocol（MCP）官方提供的 C# SDK，为 MCP 服务器和客户端提供简单易用的接口，主要由微软维护。该项目已经成为 MCP 社区的官方 SDK 项目，最近发布了 0.1.0-preview 版本。

GitHub 仓库： 

https://github.com/modelcontextprotocol/csharp-sdk

MCPSharp

MCPSharp 是一个 .NET 库，旨在帮助开发者构建 Model Context Protocol（MCP）服务器和客户端。它提供了创建 MCP 合规的工具和函数、连接现有 MCP 服务器、将 .NET 方法暴露为 MCP 端点、处理 MCP 协议细节和 JSON-RPC 通信等功能。

特点：

• 与 Microsoft.Extensions.AI 集成
• Semantic Kernel 支持
• 动态工具注册
• 工具变更通知
• 复杂对象参数支持
• 错误处理
• 易用的基于属性的 API
• 内置 JSON-RPC 支持
• 自动参数验证和类型转换

GitHub 仓库： 

https://github.com/afrise/MCPSharp

mcpdotnet

mcpdotnet 是一个 .NET 实现的模型上下文协议（MCP），使 .NET 应用程序能够与 MCP 客户端和服务器进行交互。该项目已经进入归档状态，相关的开发工作都集中到了官方的 csharp-sdk。

特点：

• 支持多种 MCP 功能
• 遵循规范的实现
• 提供全面的日志支持
• 兼容 .NET 8.0 及以上版本

GitHub 仓库： 

https://github.com/PederHP/mcpdotnet

ModelContextProtocol.NET

ModelContextProtocol.NET 是一个 C# SDK，实现了模型上下文协议（MCP）。

特点：

• 标准输入输出通信
• 工具集成框架
• 原生 AOT 兼容
• 计算器演示实现
• 开发中功能：WebSocket 支持、资源管理和提示系统

GitHub仓库：

https://github.com/salty-flower/ModelContextProtocol.NET

服务器端实现

基本结构

使用官方的 C# SDK (csharp-sdk) 实现 MCP 服务器的基本结构如下：

这段代码展示了如何创建一个基本的 MCP 服务器，它使用标准输入输出（stdio）作为传输方式，并自动注册当前程序集中的所有工具。

关键组件说明：

AddMcpServer()

 - 向依赖注入容器添加 MCP 服务器服务

WithStdioServerTransport()

 - 配置服务器使用标准输入输出作为传输方式

WithToolsFromAssembly()

 - 自动注册当前程序集中的所有 MCP 工具

工具注册与实现

在 MCP 服务器中，工具是通过特性（Attribute）来注册的。下面是一个简单的工具实现示例：

更复杂的工具可以使用依赖注入和服务器交互：