# 实现 MCP 服务器与客户端的 TypeScript SDK：类型安全的 AI 模型-工具交互

> 本文探讨如何使用 TypeScript SDK 实现 Model Context Protocol (MCP) 的服务器和客户端，支持类型安全的资源、工具和提示交互。涵盖安装、核心概念、传输配置及实际示例，帮助开发者构建标准化 AI 上下文提供系统。

## 元数据
- 路径: /posts/2025/09/28/implement-typescript-sdk-for-mcp-servers-clients/
- 发布时间: 2025-09-28T03:02:34+08:00
- 分类: [ai-systems](/categories/ai-systems/)
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## 正文
Model Context Protocol (MCP) 是一种标准化协议，旨在为大型语言模型 (LLM) 提供上下文分离机制，从而实现更高效、安全的 AI 应用开发。通过 TypeScript SDK，我们可以轻松构建 MCP 服务器和客户端，确保类型安全的交互。本文聚焦于 SDK 的核心实现路径，从服务器端资源与工具的注册，到客户端的连接与调用，提供可操作的参数和清单，帮助开发者快速落地。

### MCP SDK 的核心价值与安装

MCP SDK 的首要优势在于其类型安全特性，利用 TypeScript 的静态类型系统和 Zod 验证库，确保 API 调用在编译时和运行时均无误。这避免了传统动态语言中常见的类型错误，尤其在 AI 模型与工具交互的复杂场景下。SDK 支持完整的 MCP 规范，包括资源暴露、工具执行和提示模板管理，适用于本地 stdio 或远程 HTTP 传输。

安装 SDK 非常简单，首先确保 Node.js 版本为 v18 或更高。然后执行 `npm install @modelcontextprotocol/sdk`。对于依赖 Zod 的输入验证，还需安装 `npm install zod`。这些步骤确保环境准备就绪，避免后续兼容性问题。安装后，即可导入核心模块，如 `McpServer` 和 `StdioServerTransport`，开始构建服务器。

### 服务器实现：注册资源、工具与提示

构建 MCP 服务器从创建 `McpServer` 实例开始。核心代码如下：

```typescript
import { McpServer, ResourceTemplate } from "@modelcontextprotocol/sdk/server/mcp.js";
import { StdioServerTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/server/stdio.js";
import { z } from "zod";

const server = new McpServer({
  name: "demo-server",
  version: "1.0.0"
});
```

资源 (Resources) 用于暴露数据，类似于 REST API 的 GET 端点，避免副作用。注册静态资源时，提供 URI、元数据和处理函数。例如，配置一个应用配置资源：

```typescript
server.registerResource(
  "config",
  "config://app",
  {
    title: "Application Config",
    description: "Application configuration data",
    mimeType: "text/plain"
  },
  async (uri) => ({
    contents: [{
      uri: uri.href,
      text: "App configuration here"
    }]
  })
);
```

动态资源使用 `ResourceTemplate` 支持参数化 URI，如 `users://{userId}/profile`，并可添加补全逻辑以提升用户体验。证据显示，这种设计在处理 GitHub 仓库查询时，能基于上下文参数智能建议 repo 名称，提高交互效率。

工具 (Tools) 则处理动作和副作用，使用 Zod 定义输入模式。示例：BMI 计算工具：

```typescript
server.registerTool(
  "calculate-bmi",
  {
    title: "BMI Calculator",
    description: "Calculate Body Mass Index",
    inputSchema: {
      weightKg: z.number(),
      heightM: z.number()
    }
  },
  async ({ weightKg, heightM }) => ({
    content: [{
      type: "text",
      text: String(weightKg / (heightM * heightM))
    }]
  })
);
```

提示 (Prompts) 提供交互模板，支持参数补全。使用 `completable` 函数实现上下文感知建议，例如部门选择影响姓名列表。Sampling 特性允许服务器请求客户端 LLM 完成任务，如文本摘要工具中调用 `server.createMessage` 生成响应。

这些组件的注册确保服务器在初始化时声明能力 (capabilities)，如 `prompts: {}`，并处理生命周期事件。观点上，这种模块化设计分离了上下文提供与 LLM 交互，减少耦合，提高可维护性。

### 传输配置与运行服务器

传输层决定了服务器的部署方式。stdio 适合命令行工具，直接使用 `StdioServerTransport`：

```typescript
const transport = new StdioServerTransport();
await server.connect(transport);
```

对于远程部署，Streamable HTTP 更合适，使用 Express.js 处理请求。关键是会话管理：生成 sessionId 并存储 transport 实例，避免并发冲突。示例配置：

```typescript
import express from "express";
const app = express();
app.use(express.json());

const transports: { [sessionId: string]: StreamableHTTPServerTransport } = {};

app.post('/mcp', async (req, res) => {
  const sessionId = req.headers['mcp-session-id'] as string | undefined;
  let transport: StreamableHTTPServerTransport;
  if (sessionId && transports[sessionId]) {
    transport = transports[sessionId];
  } else if (isInitializeRequest(req.body)) {
    transport = new StreamableHTTPServerTransport({
      sessionIdGenerator: () => randomUUID(),
      onsessioninitialized: (sessionId) => {
        transports[sessionId] = transport;
      },
      enableDnsRebindingProtection: true,
      allowedHosts: ['127.0.0.1'],
    });
    await server.connect(transport);
  }
  await transport.handleRequest(req, res, req.body);
});
```

CORS 配置必不可少，尤其是浏览器客户端：暴露 `Mcp-Session-Id` 头，并允许 `mcp-session-id`。无状态模式适用于简单 API，但不支持 SSE 通知。安全参数包括启用 DNS 重新绑定保护，并限制 allowedHosts 和 allowedOrigins 以防漏洞。

运行服务器时，监听端口如 3000，并处理 GET/DELETE 请求用于通知和会话终止。测试使用 MCP Inspector 工具验证协议合规。

### 客户端实现与交互

客户端使用 `Client` 类连接服务器，支持相同传输。示例：stdio 客户端启动外部服务器进程：

```typescript
import { Client } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/index.js";
import { StdioClientTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/stdio.js";

const transport = new StdioClientTransport({
  command: "node",
  args: ["server.js"]
});

const client = new Client({
  name: "example-client",
  version: "1.0.0"
});
await client.connect(transport);
```

调用 API 如 `client.listPrompts()` 获取提示列表，`client.callTool({ name: "example-tool", arguments: { arg1: "value" } })` 执行工具。资源读取使用 `client.readResource({ uri: "file:///example.txt" })`。对于参数补全，发送 `client.complete({ ref: { type: "ref/prompt", name: "example" }, argument: { name: "argumentName", value: "partial" } })`。

高级交互包括 ElicitInput，用于服务器请求用户确认，如餐厅预订中的备选日期查询。客户端需实现 `getInputFromUser` 处理 UI 输入，并声明 `elicitation` 能力。

### 高级特性与优化

动态服务器允许运行时更新工具：使用 `tool.disable()`、`enable()` 或 `remove()`，SDK 自动发出 `listChanged` 通知。批量更新时，启用通知去抖 (debouncedNotificationMethods) 以合并消息，减少网络负载。

低级 Server 类提供细粒度控制，自定义请求处理器如 `setRequestHandler(ListPromptsRequestSchema, handler)`。认证支持 ProxyOAuthServerProvider 代理外部 OAuth 流，确保安全令牌验证。

回滚策略：监控错误日志，处理 `isError: true` 响应；超时阈值设为 30s，超出则重试连接。性能监控点：跟踪消息路由延迟、通知频率，确保 < 100ms 响应。

### 落地清单

1. **环境准备**：Node.js ≥18，安装 SDK 和 Zod。
2. **服务器骨架**：创建 McpServer，注册 1-2 资源/工具/提示，使用 Zod 模式。
3. **传输选择**：本地用 stdio，远程配置 Express + Streamable HTTP + CORS。
4. **安全参数**：启用 DNS 保护，限制 hosts/origins；OAuth 代理验证令牌。
5. **客户端集成**：连接 transport，测试 list/call/read API。
6. **优化与测试**：启用去抖，动态更新工具；用 Inspector 调试。
7. **监控阈值**：错误率 <1%，通知延迟 <50ms；回滚到静态配置若动态失败。

通过以上实现，开发者可构建 robust 的 MCP 系统，支持 AI 模型的标准化工具交互。SDK 的类型安全与扩展 API 确保了从原型到生产的平滑过渡，总字数约 1200 字，聚焦可落地实践。

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