模型上下文协议 (MCP) 提供了一种标准化的方式,允许服务器通过客户端请求大语言模型 (LLM) 采样(“补全”或“生成”)。此流程允许客户端保持对模型访问、选择和权限的控制,同时使服务器能够利用 AI 能力——且无需服务器 API 密钥。服务器可以请求文本、音频或基于图像的交互,并可选择在其提示词中包含来自 MCP 服务器的上下文。
用户交互模型
MCP 中的采样允许服务器实现代理行为,通过使 LLM 调用能够 嵌套 发生在其他 MCP 服务器功能内部。
实现可以自由地通过任何适合其需求的界面模式暴露采样——协议本身不强制任何特定的用户交互模型。
为了信任、安全和安全性,应当 始终有人类介入循环,并拥有拒绝采样请求的能力。应用程序 应当:
- 提供易于直观审查采样请求的界面
- 允许用户在发送前查看和编辑提示词
- 在交付前展示生成的响应以供审查
采样中的工具
服务器可以通过在其采样请求中提供 tools 数组和可选的 toolChoice 配置,请求客户端的 LLM 在采样期间使用工具。这使得服务器能够实现代理行为,其中 LLM 可以调用工具、接收结果并继续对话——所有这些都可以在单个采样请求流程中完成。
客户端 必须 通过 sampling.tools 能力声明对工具使用的支持,才能接收启用工具的采样请求。服务器 不得 向未通过 sampling.tools 能力声明支持工具使用的客户端发送启用工具的采样请求。
支持采样的客户端 必须 在 初始化 期间声明 sampling 能力:
基本采样:
带有工具使用支持:
带有上下文包含支持(软弃用):
includeContext 参数值 "thisServer" 和 "allServers" 已软弃用。服务器 应当 避免使用这些值(例如可以直接省略 includeContext,因为它默认为 "none"),并且 不得 使用它们,除非客户端声明了 sampling.context 能力。这些值可能会在未来的规范版本中移除。
协议消息
创建消息
要请求大语言模型生成,服务器发送 sampling/createMessage 请求:
请求:
响应:
使用工具采样
下图说明了使用工具的完整采样流程,包括多轮工具循环:
要请求具有工具使用能力的 LLM 生成,服务器在请求中包含 tools 和可选的 toolChoice:
请求 (服务器 -> 客户端):
响应 (客户端 -> 服务器):
多轮工具循环
在收到来自 LLM 的工具使用请求后,服务器通常:
- 执行请求的工具使用。
- 发送一个新的采样请求,附加工具结果。
- 接收 LLM 的响应(其中可能包含新的工具使用)。
- 根据需要重复多次(服务器可能会限制最大迭代次数,例如在最后一次迭代中传递
toolChoice: {mode: "none"} 以强制最终结果)。
后续请求 (服务器 -> 客户端) 附带工具结果:
最终响应 (客户端 -> 服务器):
消息内容约束
工具结果消息
当用户消息包含工具结果(类型:“tool_result”)时,它 必须 仅包含工具结果。不允许在同一消息中将工具结果与其他内容类型(文本、图像、音频)混合。
此约束确保与使用专用角色处理工具结果的提供商 API 兼容(例如 OpenAI 的 “tool” 角色,Gemini 的 “function” 角色)。
有效 - 单个工具结果:
有效 - 多个工具结果:
无效 - 混合内容:
工具使用与结果平衡
在采样中使用工具使用时,每个包含 ToolUseContent 块的助手消息 必须 后跟一个完全由 ToolResultContent 块组成的用户消息,每个工具使用(例如 id: $id)都由相应的工具结果(toolUseId: $id)匹配,然后才是任何其他消息。
此要求确保:
- 工具使用总是在对话继续之前得到解析
- 提供商 API 可以并发处理多个工具使用并并行获取其结果
- 对话保持一致的请求 - 响应模式
有效序列示例:
- 用户消息:“What’s the weather like in Paris and London?”
- 助手消息:
ToolUseContent (id: "call_abc123", name: "get_weather", input: {city: "Paris"}) + ToolUseContent (id: "call_def456", name: "get_weather", input: {city: "London"})
- 用户消息:
ToolResultContent (toolUseId: "call_abc123", content: "18°C, partly cloudy") + ToolResultContent (toolUseId: "call_def456", content: "15°C, rainy")
- 助手消息:文本响应比较两个城市的天气
无效序列 - 缺少工具结果:
- 用户消息:“What’s the weather like in Paris and London?”
- 助手消息:
ToolUseContent (id: "call_abc123", name: "get_weather", input: {city: "Paris"}) + ToolUseContent (id: "call_def456", name: "get_weather", input: {city: "London"})
- 用户消息:
ToolResultContent (toolUseId: "call_abc123", content: "18°C, partly cloudy") ← 缺少 call_def456 的结果
- 助手消息:文本响应(无效 - 并非所有工具使用都已解析)
跨 API 兼容性
采样规范旨在适用于多个 LLM 提供商 API(Claude、OpenAI、Gemini 等)。兼容性的关键设计决策:
消息角色
MCP 使用两个角色:“user” 和 “assistant”。
工具使用请求在 CreateMessageResult 中以 “assistant” 角色发送。
工具结果在消息中以 “user” 角色发回。
包含工具结果的消息不能包含其他类型的内容。
工具选择模式
CreateMessageRequest.params.toolChoice 控制模型的工具使用能力:
{mode: "auto"}:模型决定是否使用工具(默认)
{mode: "required"}:模型在完成前必须使用至少一个工具
{mode: "none"}:模型不得使用任何工具
并行工具使用
MCP 允许模型并行发出多个工具使用请求(返回 ToolUseContent 数组)。所有主要提供商 API 都支持此功能:
- Claude:原生支持并行工具使用
- OpenAI:支持并行工具调用(可通过
parallel_tool_calls: false 禁用)
- Gemini:原生支持并行函数调用
封装支持禁用并行工具使用的提供商的实现可以将此作为扩展公开,但这不是核心 MCP 规范的一部分。
消息流程
数据类型
采样消息可以包含:
文本内容
图像内容
音频内容
模型偏好
MCP 中的模型选择需要仔细抽象,因为服务器和客户端可能使用具有不同模型产品的不同 AI 提供商。服务器不能简单地按名称请求特定模型,因为客户端可能无法访问该确切模型,或者可能更喜欢使用不同提供商的等效模型。
为了解决这个问题,MCP 实现了一个偏好系统,结合了抽象能力优先级和可选的模型提示:
能力优先级
服务器通过三个归一化的优先级值 (0-1) 来表达其需求:
costPriority:最小化成本有多重要?较高的值偏好更便宜的模型。
speedPriority:低延迟有多重要?较高的值偏好更快的模型。
intelligencePriority:高级能力有多重要?较高的值偏好功能更强大的模型。
模型提示
虽然优先级有助于根据特征选择模型,但 hints 允许服务器建议特定模型或模型系列:
- 提示被视为子字符串,可以灵活匹配模型名称
- 多个提示按偏好顺序评估
- 客户端 MAY 将提示映射到不同提供商的等效模型
- 提示是建议性的——客户端进行最终模型选择
例如:
客户端处理这些偏好以从其可用选项中选择适当的模型。例如,如果客户端无法访问 Claude 模型但有 Gemini,它可能会根据类似的能力将 sonnet 提示映射到 gemini-1.5-pro。
错误处理
客户端 SHOULD 为常见失败情况返回错误:
- 用户拒绝采样请求:
-1
- 请求中缺少工具结果:
-32602(无效参数)
- 工具结果与其他内容混合:
-32602(无效参数)
错误示例:
安全考虑
- 客户端 SHOULD 实施用户批准控制
- 双方 SHOULD 验证消息内容
- 客户端 SHOULD 尊重模型偏好提示
- 客户端 SHOULD 实施速率限制
- 双方 MUST 妥善处理敏感数据
当采样中使用工具时,适用额外的安全考虑:
- 服务器 MUST 确保在回复
stopReason: "toolUse" 时,每个 ToolUseContent 项都响应一个具有匹配 toolUseId 的 ToolResultContent 项,并且用户消息仅包含工具结果(无其他内容类型)
- 双方 SHOULD 为工具循环实施迭代限制