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# 架构

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模型上下文协议（MCP）遵循客户端-宿主-服务器架构，其中每个宿主可以运行多个客户端实例。这种架构使用户能够跨应用集成 AI 能力，同时保持清晰的安全边界并隔离关注点。MCP 构建于 JSON-RPC 之上，提供一个有状态的会话协议，专注于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
```

### 宿主（Host）

宿主进程充当容器和协调者：

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

### 客户端（Clients）

每个客户端由宿主创建，并维持一个隔离的服务器连接：

* 为每个服务器建立一个有状态的会话
* 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
* 在服务器之间维持安全边界

一个宿主应用创建和管理多个客户端，每个客户端与一个特定的服务器有 1:1 的关系。

### 服务器（Servers）

服务器提供专门的上下文和能力：

* 通过 MCP 原语暴露资源、工具和提示
* 以聚焦的职责独立运作
* 通过客户端接口请求采样
* 必须尊重安全约束
* 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. **服务器应当极易构建**
   * 宿主应用处理复杂的编排职责
   * 服务器专注于特定的、定义良好的能力
   * 简单的接口最小化实现开销
   * 清晰的分离使代码可维护

2. **服务器应当高度可组合**
   * 每个服务器独立地提供聚焦的功能
   * 多个服务器可以无缝组合
   * 共享的协议实现互操作性
   * 模块化设计支持可扩展性

3. **服务器不应能够读取整个对话，也不能"窥视"其他服务器**
   * 服务器只接收必要的上下文信息
   * 完整的对话历史保留在宿主处
   * 每个服务器连接维持隔离
   * 跨服务器交互由宿主控制
   * 宿主进程强制执行安全边界

4. **特性可以渐进地添加到服务器和客户端**
   * 核心协议提供最小的必需功能
   * 额外的能力可以按需协商
   * 服务器和客户端独立演进
   * 协议为未来的可扩展性而设计
   * 保持向后兼容性

## 能力协商

模型上下文协议使用基于能力的协商系统，其中客户端和服务器在初始化期间显式地声明它们所支持的特性。能力决定了在一个会话期间哪些协议特性和原语可用。

* 服务器声明诸如资源订阅、工具支持和提示模板之类的能力
* 客户端声明诸如采样支持和通知处理之类的能力
* 双方必须在整个会话期间尊重所声明的能力
* 额外的能力可以通过对协议的扩展来协商

```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
```

每种能力在会话期间解锁特定的协议特性以供使用。例如：

* 已实现的[服务器特性](/specification/2025-11-25/server)必须在服务器的能力中被公布
* 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对所支持的功能有清晰的理解，同时保持协议的可扩展性。