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# 架构

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模型上下文协议（MCP）采用客户端-宿主-服务器架构，其中每个宿主可以运行多个客户端实例。MCP 是一种无状态协议：每个请求都是自包含的，并携带其自身的协议版本、客户端身份和能力。该架构使用户能够在各类应用程序中集成 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，提供了一个专注于上下文交换和采样协调的协议，用于客户端与服务器之间的交互。

## 核心组件

```mermaid theme={null}
graph LR
    subgraph "应用宿主进程"
        H[宿主]
        C1[客户端 1]
        C2[客户端 2]
        C3[客户端 3]
        H --> C1
        H --> C2
        H --> C3
    end

    subgraph "本地机器"
        S1[服务器 1<br>文件与 Git]
        S2[服务器 2<br>数据库]
        R1[("本地<br>资源 A")]
        R2[("本地<br>资源 B")]

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

    subgraph "互联网"
        S3[服务器 3<br>外部 API]
        R3[("远程<br>资源 C")]

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

### 宿主

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
* 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

每个客户端由宿主创建，并且只与一个服务器通信：

* 与且仅与一个服务器通信
* 在每个请求中附加协议版本和能力
* 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

宿主应用程序创建和管理多个客户端，每个客户端与特定服务器保持 1:1 关系。

### 服务器

服务器提供专用的上下文和能力：

* 通过 MCP 基元暴露资源、工具和提示
* 独立运行，职责明确
* 通过回复中的 `InputRequiredResult` 请求客户端输入（采样、询问、根）
* 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 建立在几个关键设计原则之上，这些原则指导其架构和实现：

1. **服务器应该极其易于构建**
   * 宿主应用程序处理复杂的编排职责
   * 服务器专注于特定的、定义明确的能力
   * 简单的接口最小化实现开销
   * 清晰的分离实现可维护的代码

2. **服务器应该高度可组合**
   * 每个服务器在隔离中提供专注的功能
   * 多个服务器可以无缝组合
   * 共享协议实现互操作性
   * 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，也不应“窥视”其他服务器**
   * 服务器仅接收必要的上下文信息
   * 完整的对话历史保留在宿主中
   * 每个服务器都保持隔离
   * 跨服务器交互由宿主控制
   * 宿主进程强制执行安全边界

4. **功能可以渐进式地添加到服务器和客户端**
   * 核心协议提供最小的必需功能
   * 额外能力可以根据需要进行协商
   * 服务器和客户端独立演进
   * 协议设计为未来可扩展
   * 保持向后兼容性

## 能力协商

模型上下文协议使用一种基于能力的协商系统，客户端和服务器会在每个请求中声明其支持的功能。客户端会在每个请求的 `_meta.io.modelcontextprotocol/clientCapabilities` 中包含其能力。服务器会在
[`server/discover`](/specification/draft/server/discover) 的响应中公布其能力，客户端可以在任何其他请求之前调用它，以便提前发现能力。

* 服务器声明诸如工具支持、资源订阅和提示模板之类的能力
* 客户端声明诸如采样支持和询问处理之类的能力
* 双方必须在整个交互过程中遵守已声明的能力
* 可以通过对协议的扩展来协商额外能力

```mermaid theme={null}
sequenceDiagram
    participant Host as 宿主
    participant Client as 客户端
    participant Server as 服务器

    opt 发现
        Client->>Server: server/discover
        Server-->>Client: 支持的版本 + 能力
    end

    loop 客户端请求
        Host->>Client: 用户或模型发起的操作
        Client->>Server: 请求（包含 _meta：版本、clientInfo、clientCapabilities）
        alt 服务器需要客户端输入
            Server-->>Client: InputRequiredResult（例如 sampling/createMessage）
            Client->>Host: 转发给 AI
            Host-->>Client: AI 响应
            Client->>Server: 原始请求（附带输入）
        end
        Server-->>Client: 响应
        Client-->>Host: 更新 UI 或向模型返回结果
    end

    opt 订阅
        Client->>Server: subscriptions/listen（toolsListChanged、resourceSubscriptions、…）
        Server--)Client: notifications/subscriptions/acknowledged
        loop 流式传输
            Server--)Client: notifications/*（附带 subscriptionId 标记）
        end
    end
```

每项能力都会在每个请求的基础上解锁特定的协议功能。例如：

* 已实现的 [服务器功能](/specification/draft/server) 必须在
  服务器的能力中进行声明
* 接收资源更新通知需要打开一个
  带有所需资源 URI 的
  [`subscriptions/listen`](/specification/draft/basic/patterns/subscriptions) 流
* [工具](/specification/draft/server/tools) 调用要求服务器声明工具能力

这种能力协商确保客户端和服务器对支持的功能有清晰的理解，同时保持协议的可扩展性。