譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

大型語言模型（LLMs）的快速演進(jìn)已對人工智能應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生顛覆性影響，其核心優(yōu)勢在于具備自然語言理解與生成能力及邏輯推理能力。然而，LLMs仍存在顯著局限性：無法訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，亦不能調(diào)用外部計(jì)算工具。這種“信息孤立”狀態(tài)使其無法提供實(shí)時(shí)更新的信息，同時(shí)限制了其在動態(tài)系統(tǒng)中的適配能力及文本生成之外的任務(wù)執(zhí)行能力。

當(dāng)前行業(yè)針對該問題的解決方案，要求開發(fā)人員為每個(gè)數(shù)據(jù)源或工具單獨(dú)構(gòu)建應(yīng)用連接，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅難以實(shí)現(xiàn)管理、擴(kuò)展，也無法在不同AI應(yīng)用間形成標(biāo)準(zhǔn)化體系。無論是通信協(xié)議、認(rèn)證機(jī)制還是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯，均需針對每個(gè)集成項(xiàng)目開展定制化開發(fā)，最終造成開發(fā)成本高企、跨系統(tǒng)兼容性不足等問題。

模型上下文協(xié)議（MCP）通過通用接口標(biāo)準(zhǔn)有效解決了上述痛點(diǎn)，為AI系統(tǒng)與外部資源的連接提供了標(biāo)準(zhǔn)化方案。其運(yùn)作邏輯可簡化為：構(gòu)建“AI應(yīng)用的USB-C接口”，使所有符合MCP標(biāo)準(zhǔn)的客戶端，無需掌握具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，即可與任意符合MCP標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器建立連接。

憑借標(biāo)準(zhǔn)化特性，MCP為開發(fā)人員構(gòu)建AI代理提供了多重核心優(yōu)勢：其一，所有連接的API層面保持一致性，大幅簡化多數(shù)據(jù)源集成流程；其二，標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)證與授權(quán)機(jī)制，提升系統(tǒng)安全性與隱私控制能力；其三，標(biāo)準(zhǔn)化特性支持開發(fā)可復(fù)用組件，供不同組織及各類AI應(yīng)用靈活調(diào)用。

MCP的價(jià)值不僅限于功能可用性層面。基于其標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可構(gòu)建完善的生態(tài)系統(tǒng)，使AI代理在不同工具與數(shù)據(jù)源之間切換時(shí)，無需擔(dān)心上下文與狀態(tài)丟失。而開發(fā)需執(zhí)行復(fù)雜多步驟任務(wù)的AI代理，恰恰需要具備與多系統(tǒng)交互的能力，MCP的這一特性為此類開發(fā)提供了關(guān)鍵支撐。

C#編程語言和.NET生態(tài)系統(tǒng)為基于MCP的AI代理開發(fā)提供了最佳基礎(chǔ)。由Anthropic與微軟聯(lián)合開發(fā)的官方C# SDK，充分利用現(xiàn)代.NET應(yīng)用的依賴注入、托管及配置功能。這種深度集成使開發(fā)人員能夠構(gòu)建可擴(kuò)展、易維護(hù)的AI代理，且該類代理可適配多種部署環(huán)境，從本地開發(fā)機(jī)器到云端生產(chǎn)系統(tǒng)均能穩(wěn)定運(yùn)行。

本文為C#環(huán)境下基于MCP的AI代理開發(fā)與部署提供了詳盡指南，內(nèi)容涵蓋協(xié)議架構(gòu)解析、實(shí)現(xiàn)模式研究，以及如何依托MCP功能開發(fā)滿足安全、性能及維護(hù)要求的高效AI代理。

模型上下文協(xié)議基礎(chǔ)原理

模型上下文協(xié)議（MCP）的架構(gòu)設(shè)計(jì)基于業(yè)界廣泛認(rèn)可的通信標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)原則，核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互操作性、安全性與可擴(kuò)展性。MCP采用JSON-RPC 2.0作為消息格式，為客戶端與服務(wù)器間的遠(yuǎn)程過程調(diào)用提供高效且可靠的框架。協(xié)議設(shè)計(jì)過程中，未選擇開發(fā)全新通信方式，而是優(yōu)先采用已成熟驗(yàn)證的技術(shù)，確保協(xié)議穩(wěn)定性與兼容性。

MCP采用客戶端-服務(wù)器架構(gòu)模式：AI應(yīng)用程序（主機(jī)）運(yùn)行MCP客戶端，客戶端與MCP服務(wù)器建立連接；服務(wù)器通過資源、工具、提示等各類功能，向已連接的客戶端開放服務(wù)能力。系統(tǒng)組件呈現(xiàn)非對稱結(jié)構(gòu)特征：客戶端主動發(fā)起連接流程，隨后向服務(wù)器發(fā)送請求；服務(wù)器僅響應(yīng)客戶端請求，并可選擇性對請求進(jìn)行采樣處理。

MCP借鑒了語言服務(wù)器協(xié)議（LSP）的核心設(shè)計(jì)理念——LSP已在軟件開發(fā)生態(tài)中實(shí)現(xiàn)編程語言服務(wù)與開發(fā)工具交互的標(biāo)準(zhǔn)化。與LSP類似，MCP支持任意AI應(yīng)用通過標(biāo)準(zhǔn)化接口連接至任意數(shù)據(jù)源或工具，打破了傳統(tǒng)開發(fā)中的“接口壁壘”。

能力協(xié)商是MCP架構(gòu)的關(guān)鍵機(jī)制，旨在保障客戶端與服務(wù)器間的兼容性。連接建立初期，雙方會執(zhí)行握手流程，交換能力信息并明確各自可提供的功能。這一機(jī)制確保即便客戶端與服務(wù)器的功能集、版本或能力存在差異，系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定連接。

安全與信任是MCP架構(gòu)設(shè)計(jì)的核心考量因素。鑒于MCP支持任意數(shù)據(jù)訪問與代碼執(zhí)行，具備強(qiáng)大功能拓展性，因此對用戶授權(quán)、數(shù)據(jù)隱私及工具安全性提出了嚴(yán)格要求。安全設(shè)計(jì)貫穿協(xié)議架構(gòu)全流程，為基于MCP的系統(tǒng)在生產(chǎn)環(huán)境中的安全部署提供了底層保障。

核心組件與功能特性

MCP系統(tǒng)由多個(gè)關(guān)鍵組件構(gòu)成，各組件協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)AI系統(tǒng)與外部資源的深度整合。開發(fā)基于MCP的AI代理，需首先深入理解這些核心組件的功能與作用機(jī)制。

資源組件

資源是MCP系統(tǒng)中的核心數(shù)據(jù)訪問載體。通過資源組件，服務(wù)器可向AI模型及用戶提供標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容與關(guān)聯(lián)背景信息。每個(gè)資源均具備唯一URI，用于身份標(biāo)識，且可承載從基礎(chǔ)文本文件到復(fù)雜結(jié)構(gòu)化信息等各類內(nèi)容。資源抽象機(jī)制使服務(wù)器能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)，而無需客戶端掌握數(shù)據(jù)存儲方式或訪問協(xié)議，降低了客戶端開發(fā)復(fù)雜度。

根據(jù)內(nèi)容特性，資源可分為兩類：

• 靜態(tài)資源：包含長期穩(wěn)定、極少變更的內(nèi)容，如文檔、配置文件等；
• 動態(tài)資源：內(nèi)容會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)數(shù)據(jù)及外部環(huán)境因素實(shí)時(shí)生成，支持AI代理整合實(shí)時(shí)信息。

憑借資源組件的靈活性，MCP服務(wù)器可作為AI系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、API、監(jiān)控系統(tǒng)等外部資源的數(shù)據(jù)橋梁，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的高效對接。

行動導(dǎo)向組件

MCP的行動導(dǎo)向組件包含能夠使AI模型在連接的系統(tǒng)中運(yùn)行功能并執(zhí)行操作的工具。工具定義需包含完整架構(gòu)細(xì)節(jié)，明確輸入?yún)?shù)要求、預(yù)期輸出結(jié)果及行為描述?；跇?biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)定義，AI模型可準(zhǔn)確理解工具使用方式，同時(shí)保障類型安全性與操作可驗(yàn)證性。

系統(tǒng)安全與用戶管理是MCP工具執(zhí)行機(jī)制的核心設(shè)計(jì)原則：工具調(diào)用前需獲得用戶明確授權(quán)，協(xié)議支持用戶在工具運(yùn)行前核查其使用范圍與權(quán)限。這種設(shè)計(jì)使AI代理能夠執(zhí)行復(fù)雜自動化任務(wù)，同時(shí)有效防范未授權(quán)操作風(fēng)險(xiǎn)。

提示組件

提示組件使服務(wù)器能夠向AI應(yīng)用提供預(yù)置的通信模板與流程模板。與主要為AI模型提供數(shù)據(jù)支持的資源、工具不同，提示組件的核心作用是通過為任務(wù)與查詢提供結(jié)構(gòu)化模板，支撐人機(jī)交互過程。這些模板包含可自定義參數(shù)，參數(shù)值可從當(dāng)前上下文自動獲取。

借助提示組件，開發(fā)人員可構(gòu)建可復(fù)用的交互模式，適配各類AI應(yīng)用場景。對于需建立標(biāo)準(zhǔn)化AI交互流程，或?yàn)槿狈ψ顑?yōu)提示策略的用戶提供分步指導(dǎo)的組織而言，該組件的價(jià)值尤為突出。

傳輸層與通信機(jī)制

MCP的傳輸層為客戶端與服務(wù)器間的通信提供基礎(chǔ)支撐，支持多種傳輸機(jī)制，以適配不同部署場景與業(yè)務(wù)需求。協(xié)議采用“傳輸無關(guān)”設(shè)計(jì)理念，確保相同應(yīng)用邏輯可在各類通信通道中直接運(yùn)行，無需修改代碼。

標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出（stdio）傳輸

stdio是MCP實(shí)現(xiàn)中最常用的傳輸機(jī)制，其核心優(yōu)勢在于依托各操作系統(tǒng)與編程環(huán)境中均具備的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流，實(shí)現(xiàn)廣泛兼容性。該傳輸方式尤其適用于本地開發(fā)場景，以及MCP服務(wù)器作為獨(dú)立進(jìn)程部署、且由客戶端應(yīng)用程序啟動和管理的場景。

在開發(fā)與測試階段，stdio傳輸具備顯著優(yōu)勢：通過標(biāo)準(zhǔn)日志機(jī)制實(shí)現(xiàn)便捷調(diào)試；支持進(jìn)程生命周期的簡化管理；配置需求極低；同時(shí)天然實(shí)現(xiàn)進(jìn)程隔離，避免服務(wù)器故障直接影響客戶端應(yīng)用程序運(yùn)行。

HTTP傳輸

HTTP傳輸機(jī)制將MCP的應(yīng)用范圍拓展至分布式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)化部署場景。通過支持標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議，MCP服務(wù)器可作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署，實(shí)現(xiàn)任意聯(lián)網(wǎng)客戶端的訪問。這種傳輸方式使“共享MCP服務(wù)器（為多客戶端應(yīng)用提供服務(wù)）”、“云端部署（服務(wù)器與客戶端處于不同環(huán)境）”等場景成為可能。

HTTP傳輸引入了額外的認(rèn)證、授權(quán)及網(wǎng)絡(luò)安全考量，MCP通過可擴(kuò)展頭部機(jī)制及對標(biāo)準(zhǔn)HTTP安全實(shí)踐的支持，滿足上述安全需求；同時(shí)，協(xié)議還定義了針對HTTP特有問題（如連接池管理、超時(shí)控制、錯(cuò)誤處理）的解決方案。

服務(wù)器推送事件（SSE）傳輸

SSE傳輸采用混合策略，融合了HTTP通信的優(yōu)勢與實(shí)時(shí)流傳輸能力。該機(jī)制支持服務(wù)器主動向客戶端推送更新，無需客戶端持續(xù)輪詢，因此特別適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理、長時(shí)間運(yùn)行操作等場景。

對于需實(shí)時(shí)感知外部條件變化、或接收相關(guān)事件通知的AI代理而言，SSE傳輸?shù)膬r(jià)值尤為顯著。它使開發(fā)更具響應(yīng)性與情境感知能力的AI系統(tǒng)成為可能——此類系統(tǒng)可在無需用戶手動干預(yù)的情況下，自動對外部環(huán)境變化做出反應(yīng)。

圖1：模型上下文協(xié)議架構(gòu)圖，展示了主機(jī)之間的關(guān)系：通過協(xié)議層與客戶端、服務(wù)器以及外部系統(tǒng)進(jìn)行通信

C# SDK實(shí)現(xiàn)與架構(gòu)

針對模型上下文協(xié)議（MCP）的官方C#開發(fā)工具包（SDK），實(shí)現(xiàn)了協(xié)議的完整功能，并深度融合.NET生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)特性。該SDK由Anthropic與微軟聯(lián)合開發(fā)，以三個(gè)獨(dú)立軟件包的形式提供，適配不同應(yīng)用場景的開發(fā)與部署需求。

• ModelContextProtocol包：作為大多數(shù)應(yīng)用的核心入口，集成了托管擴(kuò)展、依賴注入能力及符合現(xiàn)代.NET開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的高級抽象。該包與微軟“Hosted”框架無縫兼容，支持開發(fā)人員通過標(biāo)準(zhǔn)化模式與約定創(chuàng)建MCP服務(wù)器和客戶端。
• ModelContextProtocol.Core包：為僅需基礎(chǔ)依賴或需直接操作底層協(xié)議的應(yīng)用提供精簡版本。包含核心的客戶端/服務(wù)器API、協(xié)議類型定義及傳輸抽象，但不含托管與依賴注入功能，可適配從簡單控制臺應(yīng)用到復(fù)雜分布式系統(tǒng)的多類部署場景。
• ModelContextProtocol.AspNetCore包：為ASP.NET Core應(yīng)用提供基于HTTP的MCP服務(wù)器功能，包含中間件、路由擴(kuò)展及服務(wù)器推送事件（SSE）支持，使MCP服務(wù)器可作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)行。通過與ASP.NET Core管道的集成，MCP服務(wù)器能直接復(fù)用框架內(nèi)置的認(rèn)證授權(quán)、日志監(jiān)控等能力。

SDK的模塊化設(shè)計(jì)展示了一種經(jīng)過深思熟慮的軟件開發(fā)方法，兼顧了易用性與適應(yīng)性。開發(fā)人員可根據(jù)需求選擇組件，確保應(yīng)用僅包含必要依賴，有效降低云原生環(huán)境下的資源占用與啟動耗時(shí)，符合輕量化部署要求。

依賴注入與服務(wù)配置

C# SDK與微軟依賴注入框架的深度整合，是其核心架構(gòu)優(yōu)勢之一。這種整合允許開發(fā)人員復(fù)用在其他.NET應(yīng)用中的開發(fā)模式與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，降低學(xué)習(xí)成本并提升代碼可維護(hù)性。具體特性如下：

• 無縫集成配置：SDK提供與 IServiceCollection 接口無縫對接的擴(kuò)展方法，支持MCP服務(wù)器、客戶端與其他應(yīng)用服務(wù)協(xié)同配置，可實(shí)現(xiàn)外部服務(wù)注入MCP工具、多傳輸機(jī)制配置、自定義認(rèn)證授權(quán)邏輯等復(fù)雜場景。
• 自動化服務(wù)注冊：采用流暢配置模式，支持開發(fā)人員精準(zhǔn)定義MCP服務(wù)器需暴露的功能。例如， WithToolsFromAssembly() 方法通過反射自動發(fā)現(xiàn)并注冊帶有 McpServerTool 屬性的方法，無需手動操作且保持類型安全。
• 便捷測試支持：MCP工具與資源均以服務(wù)形式注冊，在單元測試中可輕松模擬或替換為測試實(shí)現(xiàn)，使AI代理能脫離外部依賴獨(dú)立完成驗(yàn)證，為構(gòu)建可靠、可測試的系統(tǒng)提供保障。

傳輸層實(shí)現(xiàn)

C# SDK的傳輸層功能為MCP接口提供抽象化通信方案，確保相同應(yīng)用邏輯無需修改即可適配多種傳輸類型，提升部署與集成的靈活性。

標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出（stdio）傳輸基于各環(huán)境通用的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流，構(gòu)建基礎(chǔ)且高效的通信系統(tǒng)。SDK封裝了進(jìn)程管理、流緩沖、錯(cuò)誤處理等底層操作，為開發(fā)人員提供簡潔接口，適用于本地開發(fā)環(huán)境及獨(dú)立進(jìn)程式MCP服務(wù)器部署場景。

該傳輸實(shí)現(xiàn)具備完善的錯(cuò)誤檢測與恢復(fù)機(jī)制：通信異常時(shí)，SDK會輸出具體錯(cuò)誤信息并嘗試重連，以可靠性為核心設(shè)計(jì)目標(biāo)，保障系統(tǒng)在生產(chǎn)環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。

HTTP傳輸實(shí)現(xiàn)使MCP能夠在分布式環(huán)境以及網(wǎng)絡(luò)部署中運(yùn)行。該軟件開發(fā)工具包依托ASP.NET Core的HTTP處理能力，構(gòu)建強(qiáng)大可擴(kuò)展的分布式通信基礎(chǔ)，支持壓縮、緩存、連接池化等標(biāo)準(zhǔn)HTTP功能，適配分布式環(huán)境與網(wǎng)絡(luò)部署場景。

針對網(wǎng)絡(luò)型AI代理部署的特定需求，該實(shí)現(xiàn)支持跨源資源共享（CORS），生產(chǎn)環(huán)境可復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)HTTP認(rèn)證機(jī)制；同時(shí)整合ASP.NET Core內(nèi)置可觀測性特性，提供完整的日志與監(jiān)控功能。

服務(wù)器推送事件（SSE）傳輸融合了HTTP通信優(yōu)勢與實(shí)時(shí)流傳輸能力，尤其適用于需監(jiān)測外部條件、接收事件通知的智能代理。

C# SDK 通過其 SSE 實(shí)現(xiàn)方式處理了長期連接的復(fù)雜性，為開發(fā)者提供了一種簡便的編程模型。該SDK會自動維護(hù)連接生命周期、保障客戶端平穩(wěn)斷開，并支持向多連接客戶端廣播更新，降低實(shí)時(shí)通信功能的開發(fā)難度。

圖 2：MCP通信流程圖，展示了各組件之間交互的順序

實(shí)際應(yīng)用示例

本示例旨在闡釋使用 C# SDK 構(gòu)建 MCP 服務(wù)器的核心概念，通過簡潔的配置流程，實(shí)現(xiàn)一個(gè)可正常運(yùn)行的 MCP 服務(wù)器，并向連接的客戶端提供可用工具。

C#

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using ModelContextProtocol.Server;
using System.ComponentModel;
namespace MCPExamples
{
  public class Program
  {
    public static async Task Main(string[] args)
    {
        var builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);
        // Configure logging to stderr for MCP compatibility
        builder.Logging.AddConsole(consoleLogOptions =>
        {
        consoleLogOptions.LogToStandardErrorThreshold = LogLevel.Trace;
        });
        // Configure MCP server with stdio transport and tool discovery
        builder.Services
        .AddMcpServer()
        .WithStdioServerTransport()
        .WithToolsFromAssembly();
        await builder.Build().RunAsync();
     }
  }
  [McpServerToolType]
  public static class BasicTools
	{
        [McpServerTool, Description("Echoes the provided message back to the
        client")]
        public static string Echo(
        [Description("The message to echo back")] string message)
        {
          return $"Echo: {message}";
        }
        [McpServerTool, Description("Calculates the length of the provided
        text")]
        public static int TextLength(
        [Description("The text to measure")] string text)
        {
          return text?.Length ?? 0;
        }
    }
}

此基本實(shí)現(xiàn)展示了幾個(gè)關(guān)鍵概念。Host.CreateApplicationBuilder() 方法創(chuàng)建了一個(gè)包含依賴注入、配置和日志功能的.NET 應(yīng)用程序。其中日志定向至標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流，是因標(biāo)準(zhǔn)輸出流被協(xié)議通信獨(dú)占，避免二者沖突。

AddMcpServer() 擴(kuò)展方法為 MCP 服務(wù)器功能提供了必要的服務(wù)，而WithStdioServerTransport()則配置服務(wù)器以使用標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出進(jìn)行通信。WithToolsFromAssembly() 方法開啟工具自動發(fā)現(xiàn)機(jī)制，無需手動注冊，SDK會自動識別帶有指定屬性的工具方法。

該工具的實(shí)現(xiàn)展示了如何通過屬性來展示功能：類通過 [McpServerToolType] 屬性標(biāo)識為“MCP工具容器”；單個(gè)方法通過 [McpServerTool] 屬性成為可被調(diào)用的工具；[Description] 屬性提供可讀說明，幫助AI模型理解工具的功能及參數(shù)用途，提升交互適配性。

支持外部服務(wù)集成的高級服務(wù)器示例

大多數(shù)復(fù)雜的MCP服務(wù)器通常需與外部數(shù)據(jù)庫、服務(wù)及API對接。本示例展示如何通過依賴注入實(shí)現(xiàn)外部服務(wù)訪問，并實(shí)現(xiàn)MCP專屬邏輯與業(yè)務(wù)邏輯的解耦。

C#

using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using Microsoft.Extensions.Hosting;
using ModelContextProtocol.Server;
using System.ComponentModel;
using System.Text.Json;
namespace MCPExamples.Advanced
{
  public class Program
  {
    public static async Task Main(string[] args)
    {
      var builder = Host.CreateApplicationBuilder(args);
      // Register external services
      builder.Services.AddHttpClient();
      builder.Services.AddSingleton<IWeatherService, WeatherService>();
      builder.Services.AddSingleton<IDataAnalysisService,
      DataAnalysisService>();
      builder.Services
      .AddMcpServer()
      .WithStdioServerTransport()
      .WithToolsFromAssembly()
      .WithPromptsFromAssembly();
      await builder.Build().RunAsync();
    }
  }
  [McpServerToolType]
  public static class AdvancedTools
    {
      [McpServerTool, Description("Gets current weather information for a
      specified location")]
      public static async Task<string> GetWeather(
      IWeatherService weatherService,
      [Description("The location to get weather for")] string location)
      {
        var weather = await weatherService.GetWeatherAsync(location);
        return JsonSerializer.Serialize(weather, new JsonSerializerOptions
        { WriteIndented = true });
      }
      [McpServerTool, Description("Performs statistical analysis on numerical
      data")]
      public static async Task<string> AnalyzeData(
      IDataAnalysisService analysisService,
      [Description("Array of numerical values to analyze")] double[]
      data)
      {
        var analysis = await analysisService.AnalyzeDataAsync(data);
        var report = await analysisService.GenerateReportAsync(analysis);
        return report;
      }
   }
}

該高級示例呈現(xiàn)了構(gòu)建生產(chǎn)級MCP服務(wù)器的核心設(shè)計(jì)模式。通過對 IWeatherService （天氣服務(wù)）與 IDataAnalysisService （數(shù)據(jù)分析服務(wù)）等外部服務(wù)實(shí)施依賴注入，實(shí)現(xiàn)了MCP專屬邏輯與業(yè)務(wù)邏輯的徹底解耦。這種代碼分離架構(gòu)提高了可測試性和可維護(hù)性，并允許在不同的環(huán)境中重復(fù)使用業(yè)務(wù)邏輯。

基于接口定義外部服務(wù)的設(shè)計(jì)，支持開發(fā)人員在單元測試中用模擬實(shí)現(xiàn)替換真實(shí)服務(wù)，輕松構(gòu)建復(fù)雜測試場景。這種方式對開發(fā)獨(dú)立驗(yàn)證功能、無外部依賴的高可靠AI代理至關(guān)重要，是保障生產(chǎn)級系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵實(shí)踐。

客戶端實(shí)現(xiàn)與集成模式

MCP客戶端是AI應(yīng)用與MCP服務(wù)器建立連接、實(shí)現(xiàn)通信的核心組件。以下內(nèi)容詳細(xì)說明完整MCP客戶端的構(gòu)建邏輯，及其如何檢測并調(diào)用服務(wù)器功能。

C#

using ModelContextProtocol;
using ModelContextProtocol.Client;
using Microsoft.Extensions.AI;
using System.Text.Json;
namespace MCPExamples.Client
{
  public class MCPClientExample
  {
    private IMcpClient? _client;
    public async Task<bool> ConnectToServerAsync(string serverCommand,
    string[] arguments)
    {
    try
      {
        var clientTransport = new StdioClientTransport(new
        StdioClientTransportOptions
        {
        Name = "ExampleClient",
        Command = serverCommand,
        Arguments = arguments
        });
        _client = await McpClientFactory.CreateAsync(clientTransport);
        return true;
      }
      catch (Exception ex)
      {
        Console.WriteLine($"Failed to connect to server:
        {ex.Message}");
        return false;
      }
    }
    public async Task<string?> ExecuteToolAsync(string toolName,
    Dictionary<string, object?> arguments)
    {
      if (_client == null) return null;
      try
      {
        var result = await _client.CallToolAsync(toolName, arguments,
        CancellationToken.None);
        var textContent = result.Content.FirstOrDefault(c => c.Type ==
        "text");
        return textContent?.Text;
      }
      catch (Exception ex)
      {
        Console.WriteLine($"Error executing tool {toolName}:
        {ex.Message}");
        return null;
      }
    }
  }
}

客戶端實(shí)現(xiàn)封裝了MCP服務(wù)器連接與交互的標(biāo)準(zhǔn)化模式，核心流程如下：

1. 傳輸配置定義： StdioClientTransport 配置項(xiàng)同時(shí)指定服務(wù)器進(jìn)程的啟動方式與通信協(xié)議，為客戶端與服務(wù)器的底層通信提供基礎(chǔ)參數(shù)；
2. 連接與能力協(xié)商： McpClientFactory.CreateAsync() 方法負(fù)責(zé)完成服務(wù)器連接的建立，并自動執(zhí)行客戶端與服務(wù)器的能力協(xié)商，確保雙方功能兼容；
3. 工具調(diào)用與結(jié)果處理： ExecuteToolAsync() 方法定義了服務(wù)器工具的調(diào)用流程，包含工具啟動、結(jié)果解析及錯(cuò)誤處理。其完善的錯(cuò)誤處理機(jī)制，可幫助客戶端有效應(yīng)對服務(wù)器故障、通信中斷等異常場景，保障交互穩(wěn)定性。

ASP.NET Core HTTP 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

ASP.NET Core 這個(gè)軟件包提供了基于 HTTP 的完整 MCP 服務(wù)器支持，適用于需要進(jìn)行基于Web部署或與現(xiàn)有Web應(yīng)用程序集成的場景。

C#

using Microsoft.AspNetCore.Builder;
using Microsoft.Extensions.DependencyInjection;
using ModelContextProtocol.AspNetCore;
using ModelContextProtocol.Server;
namespace MCPExamples.AspNetCore
{
  public class Program
  {
    public static void Main(string[] args)
    {
      var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
      // Configure services
      builder.Services.AddHttpClient();
      builder.Services.AddSingleton<IDocumentService, DocumentService>();
      // Configure MCP server with HTTP transport
      builder.Services
      .AddMcpServer()
      .WithHttpServerTransport()
      .WithToolsFromAssembly();
      // Add CORS for web client access
      builder.Services.AddCors(options =>
      {
      options.AddDefaultPolicy(policy =>
      {
      policy.AllowAnyOrigin()
      .AllowAnyMethod()
      .AllowAnyHeader();
      });
      });
      var app = builder.Build();
      app.UseCors();
      app.UseRouting();
      app.MapMcpServer();
      app.Run();
    }
  }
}

ASP.NET Core 實(shí)現(xiàn)方案清晰展示了MCP服務(wù)器與Web應(yīng)用程序的整合邏輯：WithHttpServerTransport() 方法為 MCP 服務(wù)器配置基于 HTTP 協(xié)議的通信傳輸方式，奠定服務(wù)器與外部交互的網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)；MapMcpServer() 方法將MCP服務(wù)器運(yùn)行所需的通信端點(diǎn)注冊至 ASP.NET Core 路由系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)HTTP請求與MCP服務(wù)的自動關(guān)聯(lián)。

CORS（跨域資源共享）配置是關(guān)鍵支撐，允許基于網(wǎng)絡(luò)的AI應(yīng)用程序與MCP服務(wù)器建立跨域連接，從而兼容瀏覽器端、Web 服務(wù)端等多種客戶端實(shí)現(xiàn)。該配置是構(gòu)建運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)瀏覽器及各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中AI代理的核心要素，直接決定了Web場景下MCP服務(wù)器的可用性。

圖3：C# SDK組件架構(gòu)圖，展示了包與其依賴項(xiàng)之間的關(guān)系

安全考量與最佳實(shí)踐

安全架構(gòu)與信任模型

MCP協(xié)議設(shè)計(jì)圍繞AI系統(tǒng)訪問外部數(shù)據(jù)源、執(zhí)行代碼所帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)展開，其安全模型的核心是用戶同意與控制，確保用戶對數(shù)據(jù)共享及操作執(zhí)行擁有絕對掌控權(quán)。

1. 多層級安全架構(gòu)：通過定義協(xié)議層面的職責(zé)邊界，明確客戶端與服務(wù)器的安全職責(zé)，對敏感操作要求明確授權(quán)；客戶端-服務(wù)器架構(gòu)在AI應(yīng)用與外部資源間構(gòu)建天然屏障，阻止對安全控制的未授權(quán)直接訪問。
2. 用戶授權(quán)機(jī)制：所有工具調(diào)用均需用戶授權(quán)后方可執(zhí)行，協(xié)議定義了客戶端在執(zhí)行前向用戶展示工具描述、參數(shù)信息的標(biāo)準(zhǔn)化方式，使用戶可提前知曉操作后果，保持對AI代理活動的人工監(jiān)督。
3. 數(shù)據(jù)隱私保護(hù)：主機(jī)在向服務(wù)器傳輸用戶數(shù)據(jù)前，必須獲得用戶直接許可；協(xié)議提供數(shù)據(jù)傳輸管理工具，助力企業(yè)在滿足審計(jì)要求的同時(shí)，嚴(yán)格管控敏感數(shù)據(jù)，適配企業(yè)級安全規(guī)范。

認(rèn)證與授權(quán)模式

C# SDK支持開發(fā)人員為MCP系統(tǒng)構(gòu)建靈活的認(rèn)證與授權(quán)體系，可根據(jù)安全需求適配從基礎(chǔ)API密鑰認(rèn)證到企業(yè)級復(fù)雜身份管理系統(tǒng)（如JWT令牌、OAuth 2.0、Azure Active Directory）等多種方案。

對于基于HTTP的MCP服務(wù)器，SDK深度集成ASP.NET Core的身份認(rèn)證與授權(quán)功能，直接復(fù)用框架的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證方案。以下為基于HTTP的MCP服務(wù)器身份認(rèn)證配置示例：

C#

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)
  .AddJwtBearer(options =>
  {
    options.TokenValidationParameters = new TokenValidationParameters
    {
      ValidateIssuer = true,
      ValidateAudience = true,
      ValidateLifetime = true,
      ValidateIssuerSigningKey = true,
      ValidIssuer = Configuration["Jwt:Issuer"],
      ValidAudience = Configuration["Jwt:Audience"],
      IssuerSigningKey = new SymmetricSecurityKey(
      Encoding.UTF8.GetBytes(Configuration["Jwt:Key"]))
    };
  });
  services.AddAuthorization(options =>
  {
    options.AddPolicy("MCPAccess", policy =>
    policy.RequireAuthenticatedUser()
    .RequireClaim("scope", "mcp:read", "mcp:write"));
  });
  services.AddMcpServer()
  .WithHttpServerTransport()
  .WithToolsFromAssembly();
}

該配置方案展示了如何借助標(biāo)準(zhǔn).NET認(rèn)證模式為MCP服務(wù)器配置權(quán)限控制，確保服務(wù)器功能僅對授權(quán)客戶端開放。其中，基于策略的授權(quán)系統(tǒng)支持管理員為用戶配置精細(xì)化權(quán)限，可精準(zhǔn)管控用戶對特定工具及資源的訪問范圍。

基于stdio的MCP服務(wù)器的認(rèn)證過程通過操作系統(tǒng)安全機(jī)制在進(jìn)程級別實(shí)現(xiàn)。SDK提供多維度配置選項(xiàng)，支持通過環(huán)境變量、命令行參數(shù)及配置文件完成客戶端認(rèn)證，進(jìn)程級隔離特性在本地開發(fā)環(huán)境及同類安全場景中適配性優(yōu)異。

輸入驗(yàn)證與清理機(jī)制

MCP服務(wù)器需處理用戶輸入數(shù)據(jù)并執(zhí)行外部命令，因此必須具備高強(qiáng)度輸入驗(yàn)證能力。C# SDK內(nèi)置多重安全防護(hù)功能，為全面輸入驗(yàn)證提供技術(shù)支撐。

其中，基于屬性的工具定義系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn).NET驗(yàn)證屬性，可直接用于工具參數(shù)驗(yàn)證。以下示例展示如何為MCP工具配置完整的輸入驗(yàn)證邏輯：

C#

[McpServerToolType]
public static class SecureTools
{
  [McpServerTool, Description("Processes user data with comprehensive
  validation")]
  public static async Task<string> ProcessUserData(
  [Description("User email address")]
  [EmailAddress]
  [Required]
  string email,
  [Description("User age")]
  [Range(0, 150)]
  int age,
  [Description("User input text")]
  [StringLength(1000, MinimumLength = 1)]
  [RegularExpression(@"^[a-zA-Z0-9\s\.,!?-]*$")]
  string inputText)
  {
    // Additional custom validation logic
    if (ContainsSuspiciousContent(inputText))
    {
      throw new ArgumentException("Input contains potentially harmful
      content");
    }
    // Process validated input
    return await ProcessValidatedInput(email, age, inputText);
  }
  private static bool ContainsSuspiciousContent(string input)
  {
    var suspiciousPatterns = new[]
    {
      @"<script\b[^<]*(?:(?!<\/script>)<[^<]*)*<\/script>",
      @"javascript:",
      @"vbscript:",
      @"on\w+\s*="
    };
    return suspiciousPatterns.Any(pattern =>
    Regex.IsMatch(input, pattern, RegexOptions.IgnoreCase));
  }
}

該示例呈現(xiàn)了多維度驗(yàn)證方案，以標(biāo)準(zhǔn).NET驗(yàn)證屬性為基礎(chǔ)，逐步拓展至針對危險(xiǎn)內(nèi)容的自定義驗(yàn)證檢查。這套完整的安全機(jī)制確保MCP工具可安全接收用戶輸入，同時(shí)避免因注入攻擊或其他安全威脅導(dǎo)致系統(tǒng)漏洞暴露，為工具的輸入安全構(gòu)建全流程防護(hù)屏障。

錯(cuò)誤處理與日志記錄

完善的錯(cuò)誤處理與日志記錄系統(tǒng)，是保障系統(tǒng)安全及生產(chǎn)環(huán)境問題診斷的核心支撐。C# SDK通過對接.NET內(nèi)置日志框架，提供了全面的可觀測性能力。

該SDK通過一種將安全措施與用戶友好的錯(cuò)誤提示相結(jié)合的方式來處理錯(cuò)誤，這種做法能夠防止攻擊者獲取敏感信息。以下為安全錯(cuò)誤處理模式的示例：

C#

[McpServerToolType]
public static class SecureErrorHandling
{
  private static readonly ILogger _logger = LoggerFactory.Create(builder =>
  builder.AddConsole()).CreateLogger<SecureErrorHandling>();
  [McpServerTool, Description("Demonstrates secure error handling")]
  public static async Task<string> SecureOperation(
  [Description("Operation parameter")] string parameter)
   {
    try
    {
      // Log the operation attempt (without sensitive data)
      _logger.LogInformation("Executing secure operation with parameter
      length: {Length}",
      parameter?.Length ?? 0);
      // Perform the operation
      var result = await PerformSensitiveOperation(parameter);
      _logger.LogInformation("Secure operation completed successfully");
      return result;
    }
    catch (ArgumentException ex)
    {
      // Log validation errors with details for debugging
      _logger.LogWarning("Validation error in secure operation:
      {Message}", ex.Message);
      throw new McpException("Invalid parameter provided");
    }
    catch (UnauthorizedAccessException ex)
    {
      // Log security violations without exposing details
      _logger.LogError("Unauthorized access attempt in secure
      operation");
      throw new McpException("Access denied");
    }
    catch (Exception ex)
    {
      // Log unexpected errors with full details for debugging
      _logger.LogError(ex, "Unexpected error in secure operation");
      throw new McpException("An error occurred while processing the
      request");
    }
  }
}

這種錯(cuò)誤處理方案實(shí)現(xiàn)了雙重核心目標(biāo)：可捕獲充足的錯(cuò)誤信息，為問題定位提供完整依據(jù)；錯(cuò)誤消息不會泄露敏感數(shù)據(jù)，避免給攻擊者可乘之機(jī)。同時(shí)，結(jié)構(gòu)化日志記錄機(jī)制支持對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行高效監(jiān)控與實(shí)時(shí)告警，為系統(tǒng)穩(wěn)定性提供可視化運(yùn)維支撐。

性能優(yōu)化與可擴(kuò)展性

連接管理與資源優(yōu)化

高效的連接管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)MCP-based AI代理可擴(kuò)展性的核心前提。C# SDK提供多維度工具，支持針對不同部署環(huán)境優(yōu)化資源利用率與連接管理策略。

該SDK采用先進(jìn)的進(jìn)程生命周期管理技術(shù)，在降低資源占用的同時(shí)，確保系統(tǒng)響應(yīng)速度不受影響；通過連接池機(jī)制，實(shí)現(xiàn)不同邏輯連接共享傳輸資源，大幅降低進(jìn)程創(chuàng)建與管理的成本。

基于HTTP的MCP 服務(wù)器深度融合了ASP.NET Core成熟的可擴(kuò)展性特性（包括連接池、請求管道、高效內(nèi)存管理等），使MCP服務(wù)器能夠承載高吞吐量業(yè)務(wù)，同時(shí)保障系統(tǒng)可靠性與性能穩(wěn)定。

下述示例展示了如何利用連接管理來實(shí)現(xiàn)最佳性能：

C#

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  // Configure HTTP client with optimized settings
  services.AddHttpClient<IExternalService, ExternalService>(client =>
  {
    client.Timeout = TimeSpan.FromSeconds(30);
    client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", "MCP-Server/1.0");
  })
  .ConfigurePrimaryHttpMessageHandler(() => new HttpClientHandler
  {
    MaxConnectionsPerServer = 10,
    PooledConnectionLifetime = TimeSpan.FromMinutes(5)
  });
  // Configure MCP server with performance optimizations
  services.AddMcpServer(options =>
  {
    options.MaxConcurrentConnections = 100;
    options.ConnectionTimeout = TimeSpan.FromMinutes(10);
    options.EnableConnectionPooling = true;
  })
  .WithHttpServerTransport()
  .WithToolsFromAssembly();
}

緩存與數(shù)據(jù)管理策略

基于MCP的AI代理在執(zhí)行高資源消耗決策（如復(fù)雜計(jì)算、數(shù)據(jù)庫檢索類任務(wù)）時(shí)，高效緩存策略可顯著提升運(yùn)行性能。C# SDK支持開發(fā)人員將應(yīng)用與多類緩存系統(tǒng)集成，覆蓋從基礎(chǔ)內(nèi)存緩存到分布式緩存的全場景需求。

下述示例將展示如何借助緩存增強(qiáng)MCP工具功能：

C#

[McpServerToolType]
public static class CachedTools
{
  private static readonly IMemoryCache _cache = new MemoryCache(new
  MemoryCacheOptions
  {
  	SizeLimit = 1000
  });
  [McpServerTool, Description("Gets cached weather data")]
  public static async Task<string> GetCachedWeather(
  IWeatherService weatherService,
  [Description("Location to get weather for")] string location)
  {
    var cacheKey = $"weather:{location.ToLowerInvariant()}";
    if (_cache.TryGetValue(cacheKey, out string cachedResult))
    {
    	return cachedResult;
    }
    var weather = await weatherService.GetWeatherAsync(location);
    var result = JsonSerializer.Serialize(weather);
    var cacheOptions = new MemoryCacheEntryOptions
    {
      AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(15),
      Size = 1
    };
    _cache.Set(cacheKey, result, cacheOptions);
    return result;
  }
}

這種緩存系統(tǒng)通過優(yōu)化高頻信息獲取路徑，確保用戶便捷獲取常用數(shù)據(jù)；同時(shí)通過時(shí)效性管控機(jī)制避免推送過期內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)性能穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)時(shí)效性的平衡。

測試與質(zhì)量保證

MCP 組件的單元測試策略

基于MCP的AI代理測試需采用針對性方法，既要適配系統(tǒng)的分布式特性，也要兼顧AI交互的復(fù)雜性。C# SDK憑借依賴注入與接口化抽象設(shè)計(jì)，為組件的完整測試提供了技術(shù)支撐，支持開發(fā)人員構(gòu)建全面的測試用例。

下述示例將展示如何為MCP工具編寫高效單元測試：

C#

[TestClass]
public class MCPToolTests
{
  private Mock<IWeatherService> _mockWeatherService;
  private Mock<ILogger<WeatherTools>> _mockLogger;
  [TestInitialize]
  public void Setup()
  {
    _mockWeatherService = new Mock<IWeatherService>();
    _mockLogger = new Mock<ILogger<WeatherTools>>();
  }
  [TestMethod]
  public async Task GetWeather_ValidLocation_ReturnsWeatherData()
  {
    // Arrange
    var expectedWeather = new WeatherData
    {
    Location = "New York",
    Temperature = 22.5,
    Description = "Sunny"
    };
    _mockWeatherService
    .Setup(s => s.GetWeatherAsync("New York"))
    .ReturnsAsync(expectedWeather);
    // Act
    var result = await WeatherTools.GetWeather(_mockWeatherService.Object,
    "New York");
    // Assert
    Assert.IsNotNull(result);
    var weatherData = JsonSerializer.Deserialize<WeatherData>(result);
    Assert.AreEqual("New York", weatherData.Location);
    Assert.AreEqual(22.5, weatherData.Temperature);
  }
  [TestMethod]
  public async Task GetWeather_ServiceThrowsException_HandlesGracefully()
  {
    // Arrange
    _mockWeatherService
    .Setup(s => s.GetWeatherAsync(It.IsAny<string>()))
    .ThrowsAsync(new HttpRequestException("Service unavailable"));
    // Act & Assert
    await Assert.ThrowsExceptionAsync<HttpRequestException>(
    () => WeatherTools.GetWeather(_mockWeatherService.Object,
    "Invalid"));
  }
}

集成測試與端到端驗(yàn)證

MCP系統(tǒng)的集成測試需對存在外部依賴關(guān)系的多系統(tǒng)組件開展協(xié)同驗(yàn)證。C# SDK內(nèi)置專屬測試工具，為開發(fā)人員構(gòu)建全面的集成測試場景提供支撐，可有效覆蓋組件間交互、外部依賴調(diào)用等復(fù)雜測試需求。

C#

[TestClass]
public class MCPIntegrationTests
{
  private TestServer _testServer;
  private HttpClient _httpClient;
  private IMcpClient _mcpClient;
  [TestInitialize]
  public async Task Setup()
  {
    var builder = WebApplication.CreateBuilder();
    builder.Services.AddMcpServer()
    .WithHttpServerTransport()
    .WithToolsFromAssembly();
    var app = builder.Build();
    app.MapMcpServer();
    _testServer = new TestServer(app);
    _httpClient = _testServer.CreateClient();
    var transport = new HttpClientTransport(_httpClient,
    "http://localhost");
    _mcpClient = await McpClientFactory.CreateAsync(transport);
  }
  [TestMethod]
  public async Task EndToEndToolExecution_Success()
  {
    // Act
    var tools = await _mcpClient.ListToolsAsync();
    var echoTool = tools.FirstOrDefault(t => t.Name == "Echo");
    Assert.IsNotNull(echoTool);
    var result = await _mcpClient.CallToolAsync("Echo",
    new Dictionary<string, object?> { ["message"] = "Test" });
    // Assert
    Assert.IsNotNull(result);
    var textContent = result.Content.FirstOrDefault(c => c.Type == "text");
    Assert.IsNotNull(textContent);
    Assert.AreEqual("Echo: Test", textContent.Text);
  }
}

部署與生產(chǎn)環(huán)境考量

現(xiàn)代部署實(shí)踐中，基于MCP的AI代理常采用容器化技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨環(huán)境一致性部署，C# SDK依托內(nèi)置的.NET容器功能，天然支持容器化部署。盡管當(dāng)前仍有企業(yè)采用傳統(tǒng)非容器化部署（如本地部署、云原生部署等），但本文將重點(diǎn)聚焦于應(yīng)用更廣泛的容器化部署方案。

基于容器的部署策略

容器化部署是當(dāng)前MCP AI代理的主流現(xiàn)代部署方式，其核心優(yōu)勢在于保障開發(fā)、測試、生產(chǎn)環(huán)境的一致性，簡化部署流程與運(yùn)維成本。C# SDK通過原生支持.NET容器特性，進(jìn)一步降低了容器化部署的實(shí)施難度。

以下為用于構(gòu)建MCP服務(wù)器容器的Dockerfile示例：

Dockerfile

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS base
WORKDIR /app
EXPOSE 80
EXPOSE 443
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
WORKDIR /src
COPY ["MCPServer.csproj", "."]
RUN dotnet restore "MCPServer.csproj"
COPY . .
WORKDIR "/src"
RUN dotnet build "MCPServer.csproj" -c Release -o /app/build
FROM build AS publish
RUN dotnet publish "MCPServer.csproj" -c Release -o /app/publish
FROM base AS final
WORKDIR /app
COPY --from=publish /app/publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MCPServer.dll"]

監(jiān)控與可觀測性

部署于生產(chǎn)環(huán)境的MCP系統(tǒng)，需配備完善的監(jiān)控體系與可觀測性工具，這是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)高效故障排查的核心前提。C# SDK與.NET原生可觀測性功能深度集成，能夠?qū)崟r(shí)輸出系統(tǒng)行為的詳細(xì)數(shù)據(jù)，為運(yùn)維監(jiān)控提供全面支撐。

C#

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
  // Configure telemetry
  services.AddApplicationInsightsTelemetry();
  // Configure health checks
  services.AddHealthChecks()
  .AddCheck<MCPServerHealthCheck>("mcp-server")
  .AddCheck<ExternalServiceHealthCheck>("external-services");
  // Configure metrics
  services.AddSingleton<IMeterFactory, MeterFactory>();
  services.AddMcpServer()
  .WithHttpServerTransport()
  .WithToolsFromAssembly();
  }
  public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
  {
  app.UseHealthChecks("/health");
  app.UseMetrics();
  app.MapMcpServer();
}

在VS Code中結(jié)合GitHub Copilot與MCP構(gòu)建AI代理

設(shè)置與配置流程

開發(fā)人員需先完成GitHub Copilot擴(kuò)展的安裝與訂閱激活，方可在Visual Studio Code（以下簡稱VS Code）中搭建融合GitHub Copilot與模型上下文協(xié)議（MCP）的AI代理。具體流程為：在完成擴(kuò)展安裝與訂閱驗(yàn)證后，通過VS Code的系統(tǒng)設(shè)置配置MCP服務(wù)器連接；集成的核心步驟是在工作區(qū)的 .vscode 文件夾或用戶設(shè)置目錄下，創(chuàng)建或修改 mcp.json 配置文件，以此定義包含傳輸配置的MCP服務(wù)器參數(shù)。

步驟1：必備條件

• 在VS Code中安裝GitHub Copilot擴(kuò)展程序。
• 擁有有效的GitHub Copilot訂閱服務(wù)。
• 部署并運(yùn)行可用的MCP服務(wù)器（上述提供了C#示例）。

步驟2：MCP 服務(wù)器配置

在工作區(qū)的 .vscode 文件夾內(nèi)，創(chuàng)建名為 mcp.json 的配置文件，并按以下指定結(jié)構(gòu)完成參數(shù)設(shè)置：

JSON

{
  "servers": {
    "MyMCPServer": {
      "type": "stdio",
      "command": "dotnet",
      "args": ["run", "--project", "path/to/your/MCPServer.csproj"]
    }
  }
}

步驟3：激活代理模式

1. 啟動VS Code并打開已完成配置的目標(biāo)工作區(qū)；
2. 打開GitHub Copilot聊天面板：Windows/Linux系統(tǒng)按 Ctrl+Shift+I ，Mac系統(tǒng)按 Cmd+Shift+I ；
3. 開啟代理模式：在聊天界面中找到代理圖標(biāo)，將“代理模式”切換為啟用狀態(tài)；
4. 完成激活：此時(shí)AI代理已準(zhǔn)備就緒，可調(diào)用配置的MCP工具開展業(yè)務(wù)操作。

步驟4：使用人工智能代理

代理模式啟用后，GitHub Copilot可訪問已配置MCP服務(wù)器提供的工具、資源及提示模板，支持以下操作場景：

• 提出需結(jié)合數(shù)據(jù)分析或調(diào)用外部工具的復(fù)雜問題；
• 發(fā)起特定任務(wù)請求，例如“分析此文本文件并生成報(bào)告”；
• 執(zhí)行多步驟串聯(lián)操作，如數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、可視化圖表生成等。

步驟5：工具執(zhí)行流程

在AI代理調(diào)用工具的過程中，VS Code將按以下流程自動執(zhí)行操作：

1. 工具信息展示：清晰呈現(xiàn)待調(diào)用工具的名稱、功能描述及所需參數(shù)；

2. 用戶授權(quán)請求：彈出對話框，向用戶發(fā)起工具執(zhí)行許可請求；

3. 已授權(quán)工具執(zhí)行：根據(jù)用戶確認(rèn)的許可，使用指定參數(shù)運(yùn)行工具；

4. 結(jié)果整合反饋：將工具輸出結(jié)果整合至AI響應(yīng)內(nèi)容中，同步展示給用戶。

遠(yuǎn)程MCP服務(wù)器訪問配置

以下示例為遠(yuǎn)程部署MCP服務(wù)器的訪問方案，適用于跨環(huán)境使用需求。

重要提示：本示例僅用于教學(xué)演示。在生產(chǎn)環(huán)境中，必須采用符合安全規(guī)范的方式管理API密鑰、令牌及各類認(rèn)證信息，嚴(yán)防數(shù)據(jù)泄露與未授權(quán)訪問。

基于HTTP的遠(yuǎn)程MCP服務(wù)器

基本的HTTP配置

JSON

{
   "servers": {
       "remote-api-server": {
         "type": "http",
         "url": "https://api.example.com/mcp",
         "headers": {
         "User-Agent": "VSCode-MCP-Client/1.0",
         "Accept": "application/json"
       }
     }
   }
}

配置API密鑰認(rèn)證的HTTP協(xié)議

JSON

{
    "servers": {
        "authenticated-server": {
            "type": "http",
            "url": "https://secure-api.company.com/mcp",
            "headers": {
                "Authorization": "your-api-key-here",
                "X-API-Version": "2024-01-01",
                "Content-Type": "application/json"
            },
            "timeout": 30000
        }
    }
}

配置自定義標(biāo)頭和環(huán)境變量的HTTP協(xié)議

JSON

{
    "servers": {
        "enterprise-server": {
            "type": "http",
            "url": "https://internal.company.com/mcp-gateway",
            "headers": {
                "Authorization": "Bearer ${MCP_API_TOKEN}",
                "X-Client-ID": "${MCP_CLIENT_ID}",
                "X-Environment": "production"
            },
            "env": {
                "MCP_API_TOKEN": "your-token-from-env",
                "MCP_CLIENT_ID": "your-client-id"
            }
        }
    }
}

服務(wù)器推送事件（SSE）配置

基本的SSE配置

JSON

{
    "servers": {
        "realtime-data-server": {
            "type": "sse",
            "url": "https://streaming.example.com/mcp/events",
            "headers": {
                "Authorization": "your-streaming-token",
                "Cache-Control": "no-cache"
            },
            "reconnect": true,
            "reconnectInterval": 5000
        }
    }
}

帶有自定義配置的SSE

JSON

{
    "servers": {
        "live-analytics": {
            "type": "sse",
            "url": "https://analytics.company.com/mcp/stream",
            "headers": {
                "Authorization": "Bearer ${ANALYTICS_TOKEN}",
                "X-Stream-Type": "mcp-events"
            },
            "options": {
                "withCredentials": true,
                "heartbeatTimeout": 30000,
                "maxRetries": 3
            }
        }
    }
}

Azure云托管的MCP服務(wù)器

JSON

{
    "servers": {
        "azure-mcp-service": {
            "type": "http",
            "url": "https://your-app.azurewebsites.net/mcp",
            "headers": {
                "Authorization": "Bearer ${AZURE_MCP_TOKEN}",
                "X-Azure-Region": "eastus",
                "X-Subscription-ID": "${AZURE_SUBSCRIPTION_ID}"
            },
            "env": {
                "AZURE_MCP_TOKEN": "your-azure-token",
                "AZURE_SUBSCRIPTION_ID": "your-subscription-id"
            }
        }
    }
}

未來發(fā)展趨勢與新出現(xiàn)的模式

AI代理架構(gòu)的演進(jìn)

模型上下文協(xié)議（MCP）雖已確立AI代理的標(biāo)準(zhǔn)化架構(gòu)，但該領(lǐng)域仍處于快速發(fā)展階段。未來AI代理的核心發(fā)展方向是強(qiáng)化復(fù)雜場景適配能力，能夠在多步驟工作流中統(tǒng)籌管理各類工具與數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)更高效的任務(wù)協(xié)同。

C# SDK以靈活性設(shè)計(jì)適配未來需求變化：協(xié)議內(nèi)置的能力協(xié)商機(jī)制具備良好兼容性，支持無縫新增功能與特性，確保MCP實(shí)現(xiàn)可隨協(xié)議迭代持續(xù)運(yùn)行，無需中斷服務(wù)，從而快速響應(yīng)新場景、新需求。

與大型語言模型（LLM）生態(tài)的深度整合

MCP通過持續(xù)迭代功能，保持與各類LLM生態(tài)的緊密集成。C# SDK與 Microsoft.Extensions.AI 深度對接，依托統(tǒng)一的接口與行為模式，為適配不同LLM提供商奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

未來發(fā)展將聚焦三大方向：

• 強(qiáng)化多模態(tài)交互支持；
• 優(yōu)化擴(kuò)展對話中的上下文管理能力；
• 提供更先進(jìn)的工具組合策略。

SDK的模塊化結(jié)構(gòu)與依賴注入特性，為新功能的快速落地提供了穩(wěn)定支撐，確保技術(shù)迭代的高效性。

結(jié)語

模型上下文協(xié)議（MCP）是AI代理發(fā)展的重要里程碑，為AI系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)、工具的交互提供了標(biāo)準(zhǔn)化框架。本文研究表明，開發(fā)人員可依托C#語言及.NET生態(tài)，通過MCP的架構(gòu)落地、實(shí)踐應(yīng)用，構(gòu)建安全可擴(kuò)展的復(fù)雜AI代理。

該研究全面剖析了MCP的設(shè)計(jì)原則、架構(gòu)邏輯，結(jié)合官方C# SDK的實(shí)施指南與實(shí)際應(yīng)用示例，形成完整的技術(shù)落地體系。安全指南和最佳實(shí)踐為生產(chǎn)環(huán)境部署MCP系統(tǒng)提供關(guān)鍵指導(dǎo)，滿足高可靠性、高安全性的核心需求。

C# SDK與.NET生態(tài)的深度集成，提升了企業(yè)開發(fā)效率。依賴注入、完備測試功能及現(xiàn)有.NET基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)用，助力開發(fā)人員構(gòu)建符合企業(yè)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的人工智能代理。

隨著AI技術(shù)迭代及代理系統(tǒng)復(fù)雜度提升，MCP的標(biāo)準(zhǔn)化框架將成為開發(fā)安全、可維護(hù)、可協(xié)同AI系統(tǒng)的核心支撐，在AI代理生態(tài)中的重要性將持續(xù)凸顯。

本文提供的示例與模式，為開發(fā)人員構(gòu)建生產(chǎn)級AI代理奠定基礎(chǔ)——這類代理能夠連接大型語言模型（LLM）與真實(shí)世界數(shù)據(jù)源，兼具功能完整性與能力擴(kuò)展性，同時(shí)保障安全性、可靠性與可維護(hù)性。

MCP與C# SDK仍在不斷演進(jìn)，將為開發(fā)人員提供更先進(jìn)的工具以構(gòu)建下一代AI代理。MCP的標(biāo)準(zhǔn)化方法，結(jié)合.NET生態(tài)的強(qiáng)大開發(fā)能力，將共同打造高效、穩(wěn)定的AI代理開發(fā)平臺，推動AI技術(shù)在實(shí)際場景中的深度應(yīng)用。

原文標(biāo)題：??Creating AI Agents Using the Model Context Protocol: A Comprehensive Guide to Implementation with C#???，作者：??Nilesh Bhandarwar??