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使用 LangChain 与 MCP集成

发布日期：2025-05-30 13:59:29 浏览次数： 1547 作者：山行AI

MCP 的出现源于这样一个关键问题：大型语言模型（LLM）应用无法与外部数据源和工具进行连接，形成了隔离运行的限制。

在基于 LLM 的应用中，数据传递一直是一个核心关注点。即：如何将数据送达 LLM 以供其推理使用。这是 RAG（检索增强生成）、微调（Fine-tuning）方法，以及 MCP 协议本身所致力于解决的问题。

MCP 的核心目的，是标准化 LLM 应用与多种系统之间的连接方式，正如下面这张图所示：

消除定制化集成（Eliminating Custom Integration）

在构建 AI 智能体的过程中，存在一个关键挑战：如何将数据传递给 AI 智能体。 换句话说，即如何将 AI 智能体 / 基于 LLM 的应用集成到外部数据源中。

为了解决这一问题，人们尝试了多种方式来实现尽可能无缝的集成，包括：使用图形化界面（GUI），使用网页浏览器，使用网页搜索能力等手段。这些方式各有优劣，虽然它们在某些场景下取得了一定效果，但也存在明显的局限性。

MCP 有望成为一个通用接口，你可以把它看作是 AI 领域中虚拟 / 软件版本的 USB-C。

它能够在 LLM / AI 智能体与外部资源之间，实现无缝、安全且可扩展的数据交换。

MCP 采用客户端-服务器架构，其中 MCP 主机（AI 应用）与 MCP 服务器（数据 / 工具提供方）进行通信。

开发者可以使用 MCP 构建可复用的、模块化的连接器。同时，已有为主流平台构建的预设服务器，正在形成一个由社区驱动的生态系统。

MCP 的开源特性鼓励创新，开发者可以在不牺牲安全性的前提下扩展其功能，比如借助细粒度权限控制等机制来保障系统安全。

最终，MCP 的目标是将 AI 智能体从孤立的聊天机器人，转变为具备上下文感知能力、可互操作的系统，并与数字环境深度集成。

? 延伸阅读：
AI Agents Are Much More Vulnerable Than LLM-Based Applications^[1]
研究显示，相比于独立的 LLM，AI 智能体更容易受到攻击……

分步操作指南（Step by Step Instructions）

Anthropic 的 Model Context Protocol（MCP）是一个开源协议，用于将 LLM 与上下文、工具和提示词连接起来。它支持越来越多的 服务器（servers），用于连接各种工具或数据源。

在本指南中，我们将演示如何将 任意 MCP 服务器 连接到 LangGraph 智能体，并使用 MCP 工具。

如果你跟我一样，哪怕只是让一个原型跑起来，也会带来极大的清晰感和理解力 —— 至少在我自己的脑海中是这样的。

第一步：打开终端应用

在你的电脑上打开 Terminal（终端）应用。下面是如何在 MacBook 上找到它的示意图：

第二步：创建两个终端标签页（Tabs）

在终端窗口中，创建两个标签页：

•一个标签页用来运行 服务器端（MCP Server）•另一个标签页用来运行 客户端（MCP Client 或 LangGraph Agent）

✅ 接下来我们将在这两个终端中分别启动所需组件，并一步步连接它们。

第三步：创建虚拟环境并运行代码

在安装和运行代码前，创建虚拟环境是一个良好的实践。
下面的命令将创建一个名为 MCP_Demo 的虚拟环境：

python3 -m venv MCP_Demo

然后运行以下命令以激活（进入）该虚拟环境：

source MCP_Demo/bin/activate

你会看到命令提示符前出现 (MCP_Demo)，表示你已成功进入虚拟环境。

依次运行以下命令：

pip install langchain-mcp-adapterspip install langchain-mcp-adaptersexport OPENAI_API_KEY=<your_api_key>

请将 your_api_key 替换为你自己的 OpenAI API 密钥，例如：

export OPENAI_API_KEY=sk-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

在其中一个终端标签页中，创建一个名为vim server.py的文本文件。

然后将以下 Python 代码粘贴到文件中：

# math_server.pyfrom mcp.server.fastmcp importFastMCP
# 初始化一个 MCP 服务器，命名为 "Math"mcp =FastMCP("Math")
# 定义一个 MCP 工具：加法@mcp.tool()def add(a:int, b:int)->int:"""两个数字相加"""return a + b
# 定义另一个 MCP 工具：乘法@mcp.tool()def multiply(a:int, b:int)->int:"""两个数字相乘"""return a * b
# 启动服务器，使用 stdio 作为通信方式if __name__ =="__main__":    mcp.run(transport="stdio")

关闭文本文件后，使用以下命令启动并运行服务器：

python3 math_server.py

你不会看到任何输出，终端窗口看起来将如下所示：

第四步：创建并运行客户端（Client）

当 MCP 服务器正在一个终端标签页中运行时，切换到另一个终端标签页。

在该终端中创建一个新的文件来粘贴客户端代码：vim client.py。

将以下代码粘贴到文件中：

# 创建 stdio 连接的服务器参数from mcp importClientSession,StdioServerParametersfrom mcp.client.stdio import stdio_clientfrom langchain_mcp_adapters.tools import load_mcp_toolsfrom langgraph.prebuilt import create_react_agentfrom langchain_openai importChatOpenAIimport asyncio
# 初始化 OpenAI 模型（这里使用 gpt-4o）model =ChatOpenAI(model="gpt-4o")
# 设置 MCP Server 参数（通过标准输入输出进行通信）server_params =StdioServerParameters(    command="python",# 请将此处路径替换为你 math_server.py 文件的绝对路径    args=["math_server.py"],)
# 定义运行智能体的异步函数async def run_agent():    async with stdio_client(server_params)as(read, write):        async withClientSession(read, write)as session:# 初始化连接            await session.initialize()
# 加载 MCP 工具            tools = await load_mcp_tools(session)
# 创建并运行智能体            agent = create_react_agent(model, tools)            agent_response = await agent.ainvoke({"messages":"what's (3 + 5) x 12?"})return agent_response
# 执行异步函数if __name__ =="__main__":    result = asyncio.run(run_agent())print(result)

在第二个终端标签页中运行客户端命令：python3 client.py。

该客户端会执行一次，然后结束，输出如下内容（示例）：

{'messages':[HumanMessage(content=“(3+5) x 12等于多少？" , additional_kwargs={}, response_metadata={},id='87a8b6b6-9add-4da7-aea5-1b197c0fc0f5'),AIMessage(content='',additional_kwargs={'tool_calls':[{'id':'call_1eyRzR7WpKzhMXG4ZFQAJtUD',
'function':{'arguments':'{"a": 3, "b": 5}','name':'add'},'type':'function'},{'id':'call_q82CX807NC3T6nHMrhoHT46E',
'function':{'arguments':'{"a": 8, "b": 12}','name':'multiply'},'type':'function'}],
'refusal':None},response_metadata={'token_usage':{'completion_tokens':51,'prompt_tokens':77,'total_tokens':128,
'completion_tokens_details':{'accepted_prediction_tokens':0,'audio_tokens':0,'reasoning_tokens':0,'rejected_prediction_tokens':0},
'prompt_tokens_details':{'audio_tokens':0,'cached_tokens':0}},
'model_name':'gpt-4o-2024-08-06','system_fingerprint':'fp_eb9dce56a8','finish_reason':'tool_calls','logprobs':None},
id='run-13c01640-f92b-48b7-9340-c2ad983eb1c8-0',tool_calls=[{'name':'add','args':{'a':3,'b':5},'id':'call_1eyRzR7WpKzhMXG4ZFQAJtUD','type':'tool_call'},{'name':'multiply','args':{'a':8,'b':12},'id':'call_q82CX807NC3T6nHMrhoHT46E','type':'tool_call'}],
usage_metadata={'input_tokens':77,'output_tokens':51,'total_tokens':128,'input_token_details':{'audio':0,'cache_read':0},
'output_token_details':{'audio':0,'reasoning':0}}),ToolMessage(content='8',name='add',id='f8e0aba5-7a62-44c6-92a3-5fe3b07c9bd5',tool_call_id='call_1eyRzR7WpKzhMXG4ZFQAJtUD'),
ToolMessage(content='96',name='multiply',id='66b9bbd9-b99a-402f-b26c-df83f5a69fa3',tool_call_id='call_q82CX807NC3T6nHMrhoHT46E'),AIMessage(content='The result of \\((3 + 5) \\times 12\\) is 96.',
additional_kwargs={'refusal':None},
response_metadata={'token_usage':{'completion_tokens':22,'prompt_tokens':143,'total_tokens':165,'completion_tokens_details':{'accepted_prediction_tokens':0,'audio_tokens':0,'reasoning_tokens':0,'rejected_prediction_tokens':0},
'prompt_tokens_details':{'audio_tokens':0,'cached_tokens':0}},
'model_name':'gpt-4o-2024-08-06','system_fingerprint':'fp_eb9dce56a8','finish_reason':'stop','logprobs':None},
id='run-6c00a336-7d52-4917-9186-b282a5984b10-0',usage_metadata={'input_tokens':143,'output_tokens':22,'total_tokens':165,'input_token_details':{'audio':0,'cache_read':0},
'output_token_details':{'audio':0,'reasoning':0}})]}