引言
随着大语言模型(LLM)技术的快速发展,如何扩展其能力边界成为开发者关注的重点。MCP(Model Capability Protocol)作为一种协议标准,允许开发者构建自定义服务器来增强LLM的功能。
正文内容
1. MCP核心概念与技术背景
MCP服务器主要提供三种能力类型:
- 资源(Resources) :客户端可读取的类似文件的数据(如API响应或文件内容)工具(Tools) :经用户批准后LLM可调用的函数提示(Prompts) :帮助用户完成特定任务的预编写模板
本教程将重点介绍工具类型的实现,通过构建两个实用工具(get-alerts和get-forecast)来扩展Claude的功能,使其能够获取天气预报和恶劣天气警报。
2. 环境准备与项目初始化
2.1 系统要求
- Python 3.10或更高版本Python MCP SDK 1.2.0或更高版本
2.2 安装uv并创建项目
# 安装uv包管理器curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh# 创建项目目录uv init weathercd weather# 创建并激活虚拟环境uv venvsource .venv/bin/activate# 安装依赖uv add "mcp[cli]" httpx# 创建服务器文件touch weather.py
3. 构建天气服务器
3.1 初始化FastMCP实例
from typing import Anyimport httpxfrom mcp.server.fastmcp import FastMCP# 初始化FastMCP服务器mcp = FastMCP("weather")# 常量定义NWS_API_BASE = "https://api.weather.gov"USER_AGENT = "weather-app/1.0"```FastMCP类利用Python类型提示和文档字符串自动生成工具定义,简化了MCP工具的创建和维护过程。
3.2 实现辅助函数
async def make_nws_request(url: str) -> dict[str, Any] | None: """向NWS API发起请求并处理错误""" headers = { "User-Agent": USER_AGENT, "Accept": "application/geo+json" } async with httpx.AsyncClient() as client: try: response = await client.get(url, headers=headers, timeout=30.0) response.raise_for_status() return response.json() except Exception: return Nonedef format_alert(feature: dict) -> str: """格式化警报特征为可读字符串""" props = feature["properties"] return f"""Event: {props.get('event', 'Unknown')}Area: {props.get('areaDesc', 'Unknown')}Severity: {props.get('severity', 'Unknown')}Description: {props.get('description', 'No description available')}Instructions: {props.get('instruction', 'No specific instructions provided')}"""
3.3 实现工具功能
@mcp.tool()async def get_alerts(state: str) -> str: """获取美国各州的天气警报 Args: state: 两字母州代码(如CA, NY) """ url = f"{NWS_API_BASE}/alerts/active/area/{state}" data = await make_nws_request(url) if not data or "features" not in data: return "无法获取警报或未发现警报" if not data["features"]: return "该州无活跃警报" alerts = [format_alert(feature) for feature in data["features"]] return "\n---\n".join(alerts)@mcp.tool()async def get_forecast(latitude: float, longitude: float) -> str: """获取某地天气预报 Args: latitude: 纬度 longitude: 经度 """ # 首先获取预测网格端点 points_url = f"{NWS_API_BASE}/points/{latitude},{longitude}" points_data = await make_nws_request(points_url) if not points_data: return "无法获取该位置的预测数据" # 从points响应中获取预测URL forecast_url = points_data["properties"]["forecast"] forecast_data = await make_nws_request(forecast_url) if not forecast_data: return "无法获取详细预测" # 将时间段格式化为可读预测 periods = forecast_data["properties"]["periods"] forecasts = [] for period in periods[:5]: # 仅显示接下来5个时段 forecast = f"""{period['name']}:温度: {period['temperature']}°{period['temperatureUnit']}风速: {period['windSpeed']} {period['windDirection']}预测: {period['detailedForecast']}""" forecasts.append(forecast) return "\n---\n".join(forecasts)
3.4 运行服务器
if __name__ == "__main__": # 初始化并运行服务器 mcp.run(transport='stdio')
4. 连接Claude for Desktop进行测试
4.1 配置客户端
{ "mcpServers": { "weather": { "command": "uv", "args": [ "--directory", "/ABSOLUTE/PATH/TO/PARENT/FOLDER/weather", "run", "weather.py" ] } }}
4.2 测试命令
- "萨克拉门托的天气怎么样?""德克萨斯州有哪些活跃的天气警报?"
5. 技术实现原理
当用户提问时,系统会经历以下流程:
- 客户端将问题发送给ClaudeClaude分析可用工具并决定使用哪些客户端通过MCP服务器执行选定工具结果返回给ClaudeClaude生成自然语言响应向用户显示响应
结论
本文详细介绍了如何使用Python和MCP SDK快速构建一个功能完整的天气服务器。通过实现get-alerts和get-forecast两个工具,我们成功扩展了Claude的能力,使其能够查询实时天气信息。这种模式可以推广到其他领域,为LLM添加各种实用功能。MCP协议的灵活性和Python SDK的易用性使得开发者可以快速构建和集成自定义功能,极大地丰富了LLM的应用场景。
原文地址:https://www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/18985414