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在本教程中,你将学习如何构建一个由 LLM 驱动的聊天机器人客户端,使其能够连接到 MCP 服务器。 开始之前,建议先完成我们的构建 MCP 服务器教程,以便了解客户端和服务器如何通信。
你可以在此处找到本教程的完整代码。

系统要求

开始之前,请确保你的系统满足以下要求:
  • Mac 或 Windows 计算机
  • 已安装最新版本的 Python
  • 已安装最新版本的 uv
  • 必须使用 Python MCP SDK 2.0.0 或更高版本

设置环境

首先,使用 uv 创建一个新的 Python 项目:

设置 API 密钥

你需要从 Anthropic Console 获取 Anthropic API 密钥。创建一个 .env 文件来存储它:
.env 添加到 .gitignore
请务必妥善保管你的 ANTHROPIC_API_KEY

创建客户端

导入和设置

首先,设置导入项以及文件其余部分共享的内容:
Client 是你的程序与服务器通信时使用的唯一对象。列出工具、调用工具、读取资源:这些操作都对应于它的一个方法。

服务器连接管理

接下来,我们确定针对给定服务器脚本需要启动哪个进程:
StdioServerParameters 是配置,而不是连接。stdio_client() 会将其转换为 stdio 传输,而 Client 会在进入其 async with 代码块时打开该传输。我们将在 main() 中完成这两步。

查询处理逻辑

现在,添加处理查询和处理工具调用的核心功能:
call_tool 返回一个 CallToolResult。它的 content 是一个代码块列表,因此我们需要先将其缩小到 TextContent,然后再读取 .text。工具发生异常时不会在此处抛出异常:它会返回设置了 is_error 的结果,传递该标志后,Claude 就能读取消息并尝试其他操作。

交互式聊天界面

现在添加聊天循环:
input() 会阻塞,因此它会在工作线程上运行。这样可以让事件循环在你输入时继续处理连接。

主入口

最后,添加主执行逻辑:
这个 async with 包含了完整的连接生命周期。进入它会启动服务器并与服务器协商协议版本;离开它会断开连接并关闭子进程。无需手动关闭任何内容。你可以在此处找到完整的 client.py 文件。

关键组件说明

1. 客户端初始化

  • 单个 Client 负责维护连接,而 async with 包含其完整生命周期
  • 无需调用连接/关闭方法,也无需在之后进行清理
  • 配置 Anthropic 客户端以进行 Claude 交互

2. 服务器连接

  • 同时支持 Python 和 Node.js 服务器
  • 验证服务器脚本类型
  • 将服务器作为子进程启动,并通过 stdio 与其通信
  • 连接打开后列出可用工具

3. 查询处理

  • 维护对话上下文
  • 处理 Claude 的响应和工具调用
  • 管理 Claude 与工具之间的消息流
  • 将结果组合成连贯的响应

4. 交互式界面

  • 提供简单的命令行界面
  • 处理用户输入并显示响应
  • 包含基本的错误处理
  • 支持正常退出

5. 资源管理

  • 离开 async with 代码块会断开连接并关闭服务器子进程
  • 查询失败时会报告错误,但不会结束会话
  • 输入 quit 或关闭标准输入后会正常退出

常见自定义点

  1. 工具处理
    • 修改 process_query() 以处理特定工具类型
    • 为工具调用添加自定义错误处理
    • 实现针对特定工具的响应格式化
  2. 响应处理
    • 自定义工具结果的格式化方式
    • 添加响应过滤或转换
    • 实现自定义日志记录
  3. 用户界面
    • 添加 GUI 或 Web 界面
    • 实现丰富的控制台输出
    • 添加命令历史或自动补全

运行客户端

要让客户端与任意 MCP 服务器一起运行:
如果你正在继续完成服务器快速入门中的天气教程,你的命令可能类似于:python client.py .../quickstart-resources/weather-server-python/weather.py
客户端将:
  1. 连接到指定的服务器
  2. 列出可用工具
  3. 启动交互式聊天会话,你可以在其中:
    • 输入查询
    • 查看工具执行情况
    • 获取 Claude 的响应
以下是连接到服务器快速入门中的天气服务器时的示例:

工作原理

提交查询时:
  1. 客户端从服务器获取可用工具列表
  2. 将你的查询连同工具描述一起发送给 Claude
  3. Claude 决定使用哪些工具(如果有)
  4. 客户端通过服务器执行请求的工具调用
  5. 将结果发送回 Claude
  6. Claude 提供自然语言响应
  7. 将响应显示给你

最佳实践

  1. 错误处理
    • 检查 result.is_error,而不是期待失败的工具抛出异常
    • 提供有意义的错误消息
    • 正确处理连接问题
  2. 资源管理
    • async with 代码块负责连接
    • 在需要服务器期间保持连接打开
    • 处理服务器断开连接的情况
  3. 安全性
    • 将 API 密钥安全地存储在 .env
    • 验证服务器响应
    • 谨慎处理工具权限
  4. 工具名称
    • 可以根据此处指定的格式验证工具名称
    • 如果工具名称符合指定格式,则 MCP 客户端不应因验证而失败

故障排除

服务器路径问题

  • 仔细检查服务器脚本路径是否正确
  • 如果相对路径不起作用,请使用绝对路径
  • Windows 用户请确保在路径中使用正斜杠(/)或转义反斜杠(\)
  • 确认服务器文件具有正确的扩展名(Python 使用 .py,Node.js 使用 .js)
正确的路径用法示例:

响应时间

  • 首次响应可能需要最多 30 秒
  • 这是正常现象,期间会发生:
    • 服务器初始化
    • Claude 处理查询
    • 执行工具
  • 后续响应通常会更快
  • 在初始等待期间不要中断进程

常见错误消息

如果看到:
  • FileNotFoundError:检查服务器路径
  • Connection refused:确保服务器正在运行且路径正确
  • Tool execution failed:确认已设置工具所需的环境变量
  • Timeout error:考虑在 Client 上提高 read_timeout_seconds

后续步骤

示例服务器

查看我们的官方 MCP 服务器和实现集合