MCP服务器模板

一个用于开发符合MCP协议的Python服务器模板,提供工具示例、结构化日志、配置管理和容器化部署支持。

  • by eatikrh
  • Python
  • 本地部署
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使用说明

Hackaton MCP服务器

描述

用于使用Python和FastMCP开发模型上下文协议(MCP)服务器的生产就绪模板。该服务器为创建符合MCP的服务器提供了基础,并提供了工具、结构化日志记录、配置管理和容器化部署的全面示例。

该模板包括三个示例MCP工具:乘法计算器、代码审查提示生成器和红帽徽标资源处理程序。它展示了MCP服务器开发的最佳实践,包括正确的错误处理、健康检查、多种传输协议(HTTP、SSE、流式HTTP)、SSL支持和全面的开发工具。

建筑

系统架构

graph TB
    subgraph "External Clients"
        A[Claude Code/LLM Client]
        B[Custom MCP Client]
        C[Development Tools]
    end

    subgraph "Network Layer"
        D[Load Balancer/Proxy]
        E[SSL Termination]
    end

    subgraph "Template MCP Server"
        subgraph "Application Layer"
            F[FastAPI Application<br/>api.py]
            G[Health Check Endpoint<br/>/health]
            H[MCP Protocol Handler<br/>/mcp]
        end

        subgraph "MCP Core"
            I[TemplateMCPServer<br/>mcp.py]
            J[FastMCP Instance<br/>Protocol Implementation]
            K[Tool Registry<br/>Dynamic Registration]
        end

        subgraph "Tool Layer"
            L[Mathematical Tools<br/>multiply_numbers]
            M[Resource Tools<br/>redhat_logo]
            N[Prompt Tools<br/>code_review_prompt]
            O[Custom Tools<br/>Extensible]
        end

        subgraph "Infrastructure Layer"
            P[Configuration Management<br/>settings.py]
            Q[Structured Logging<br/>pylogger.py]
            R[Error Handling<br/>Exception Management]
            S[Asset Management<br/>Static Resources]
        end

        subgraph "Transport Layer"
            T[HTTP Transport]
            U[SSE Transport]
            V[Streamable HTTP Transport]
        end
    end

    subgraph "External Dependencies"
        W[Environment Variables<br/>.env]
        X[SSL Certificates<br/>TLS/HTTPS]
        Y[Static Assets<br/>Images/Files]
        Z[Container Runtime<br/>Docker/Podman]
    end

    A --> D
    B --> D
    C --> D
    D --> E
    E --> F
    F --> G
    F --> H
    H --> I
    I --> J
    J --> K
    K --> L
    K --> M
    K --> N
    K --> O
    I --> P
    I --> Q
    I --> R
    M --> S
    F --> T
    F --> U
    F --> V
    P --> W
    E --> X
    S --> Y
    Z --> F

    classDef client fill:#e3f2fd
    classDef network fill:#f3e5f5
    classDef application fill:#e8f5e8
    classDef core fill:#fff3e0
    classDef tools fill:#fce4ec
    classDef infrastructure fill:#f1f8e9
    classDef transport fill:#fef7e0
    classDef external fill:#f5f5f5

    class A,B,C client
    class D,E network
    class F,G,H application
    class I,J,K core
    class L,M,N,O tools
    class P,Q,R,S infrastructure
    class T,U,V transport
    class W,X,Y,Z external

控制流程

flowchart TD
    A[MCP Client Request] --> B{Transport Protocol?}

    B -->|HTTP/Streamable-HTTP| C[FastAPI App<br/>api.py]
    B -->|SSE| D[SSE App<br/>create_sse_app]

    C --> E[Health Check?]
    D --> E

    E -->|/health| F[Health Endpoint<br/>Return Status]
    E -->|/mcp| G[MCP Request Handler<br/>FastMCP Instance]

    G --> H{MCP Method Type?}

    H -->|tools/list| I[List Available Tools<br/>Return tool definitions]
    H -->|tools/call| J[Tool Execution Router<br/>mcp.py]

    J --> K{Which Tool?}

    K -->|multiply_numbers| L[Multiply Tool<br/>multiply_tool.py]
    K -->|read_redhat_logo_content| M[Logo Resource Tool<br/>redhat_logo.py]
    K -->|get_code_review_prompt| N[Code Review Prompt<br/>code_review_prompt_tool.py]

    L --> O[Validate Input<br/>Check numeric types]
    M --> P[Read Asset File<br/>Base64 encode PNG]
    N --> Q[Generate Prompt<br/>Format code review template]

    O --> R[Perform Calculation<br/>a * b]
    P --> S[Return Image Data<br/>MIME type + base64]
    Q --> T[Return Prompt Array<br/>Structured messages]

    R --> U[Log Result<br/>Structured logging]
    S --> U
    T --> U

    U --> V[Return Success Response<br/>JSON format]

    V --> W[Send to MCP Client<br/>Complete request cycle]

    F --> W
    I --> W

    X[Configuration Loading<br/>settings.py] --> Y[Environment Variables<br/>.env file]
    Y --> Z[Pydantic Validation<br/>Type checking & defaults]
    Z --> AA[Server Startup<br/>main.py]
    AA --> C
    AA --> D

    BB[Error Handling] --> CC[Structured Logging<br/>pylogger.py]
    CC --> DD[JSON Output<br/>Timestamp + Context]

    O --> BB
    P --> BB
    Q --> BB

    classDef request fill:#e3f2fd
    classDef routing fill:#f3e5f5
    classDef tools fill:#e8f5e8
    classDef config fill:#fff3e0
    classDef logging fill:#fce4ec

    class A,B,E,H,K request
    class C,D,G,J routing
    class L,M,N,O,P,Q,R,S,T tools
    class X,Y,Z,AA config
    class BB,CC,DD logging

编码结构

template-mcp-server/
├── template_mcp_server/           # Main package directory
│   ├── __init__.py
│   ├── src/                       # Core source code
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── main.py               # Application entry point & startup logic
│   │   ├── api.py                # FastAPI application & transport setup
│   │   ├── mcp.py                # MCP server implementation & tool registration
│   │   ├── settings.py           # Pydantic-based configuration management
│   │   └── tools/                # MCP tool implementations
│   │       ├── __init__.py
│   │       ├── multiply_tool.py  # Mathematical operations tool
│   │       ├── code_review_prompt_tool.py  # Code review prompt generator
│   │       ├── redhat_logo.py    # Base64 image resource handler
│   │       └── assets/           # Static resource files
│   │           └── redhat.png    # Example image asset
│   └── utils/                    # Shared utilities
│       ├── __init__.py
│       └── pylogger.py          # Structured logging with structlog
├── tests/                        # Comprehensive test suite (81+ tests)
│   ├── __init__.py              # Test package initialization
│   ├── conftest.py              # Pytest fixtures and configuration
│   ├── test_multiply_tool.py    # Unit tests for multiply tool (12 tests)
│   ├── test_redhat_logo.py      # Unit tests for logo tool (10 tests)
│   ├── test_code_review_prompt.py  # Unit tests for prompt tool (14 tests)
│   ├── test_settings.py         # Unit tests for configuration (20 tests)
│   ├── test_mcp_server.py       # Unit tests for MCP server (15 tests)
│   └── test_integration.py      # Integration tests (10 tests)
├── pyproject.toml               # Project metadata & dependencies
├── Containerfile               # Red Hat UBI-based container build
├── compose.yaml                # Docker Compose orchestration
├── .env.example                # Environment configuration template
├── .gitignore                  # Version control exclusions
├── .pre-commit-config.yaml     # Code quality automation
└── README.md                   # Project documentation

关键组件

  • main.py:具有配置验证、错误处理和uvicorn服务器启动的应用程序入口点
  • api.py:FastAPI应用程序设置,包括传输协议选择(HTTP/SSE/流式HTTP)和健康端点
  • mcp.py:使用FastMCP装饰器注册工具的核心MCP服务器类
  • settings.py:使用Pydantic BaseSettings进行基于环境的配置,并进行验证
  • tools/:演示算术、提示和资源访问模式的MCP工具实现
  • utils/pylogger.py:使用具有综合处理器的structlog进行结构化JSON日志记录

当前MCP工具

  1. multiply_numbers:演示具有错误处理功能的基本算术运算
  2. read_redhat_logo_content:显示base64编码的资源访问模式
  3. get_code_review_prompt:说明代码分析的提示生成

如何在本地运行代码

先决条件

  • Python 3.12或更高版本
  • 紫外线 (快速Python包安装程序和解析器)

设置

  1. 安装uv(如果尚未安装):

    # On macOS/Linux:
    curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
    
    # On MacOS using brew
    brew install uv
    
    # On Windows:
    powershell -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"
    
    # Or with pip:
    pip install uv
    
  2. 导航到项目目录:

    cd hackaton-mcp-server
    
  3. 使用uv创建和激活虚拟环境:

    uv venv
    
    # Activate the virtual environment:
    # On macOS/Linux:
    source .venv/bin/activate
    
    # On Windows:
    .venv\Scripts\activate
    
  4. 安装软件包和依赖项:

    # Install in editable mode with all dependencies
    uv pip install -e .
    
  5. 配置环境变量:

    cp .env.example .env
    # Edit .env file with your configuration
    
  6. 运行服务器:

    # Using the installed console script
    template-mcp-server
    
    # Or directly with Python module
    python -m template_mcp_server.src.main
    
    # Or using uv to run directly
    uv run python -m template_mcp_server.src.main
    

配置选项

服务器配置通过环境变量进行管理:

变量 默认值 描述
MCP_HOST 0.0.0.0 服务器绑定地址
MCP_PORT 3000 服务器端口(1024-65535)
MCP_TRANSPORT_PROTOCOL streamable-http 传输协议(http, sse, streamable-http)
MCP_SSL_KEYFILE None SSL私钥文件路径
MCP_SSL_CERTFILE None SSL证书文件路径
PYTHON_LOG_LEVEL INFO 日志记录级别(DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL)

使用Podman

  1. 使用Podman Compose构建和运行:

    podman-compose up --build
    
  2. 或者手动构建:

    podman build -t template-mcp-server .
    podman run -p 3000:3000 --env-file .env template-mcp-server
    

部署到OpenShift

请参阅 OpenShift部署指南 获取完整说明。

快速启动:

# Deploy to OpenShift namespace
make deploy openshift NAMESPACE=your-project-name

# Remove deployment
make undeploy openshift

部署到托管平台(MPP)

使用租户配置部署到Red Hat托管平台:

# Deploy to MPP with tenant
make deploy mpp TENANT=ask-data

# Remove MPP deployment
make undeploy mpp TENANT=ask-data

验证安装

  1. 健康检查:

    curl http://localhost:3000/health
    
  2. 测试MCP工具:

    # Test multiply tool via MCP endpoint
    curl -X POST "http://localhost:3000/mcp" \
         -H "Content-Type: application/json" \
         -d '{"method": "tools/call", "params": {"name": "multiply_numbers", "arguments": {"a": 5, "b": 3}}}'
    

如何在本地测试代码

开发环境设置

  1. 安装开发依赖项:

    uv pip install -e ".[dev]"
    
  2. 安装预提交挂钩:

    pre-commit install
    

运行测试

该项目包括一个全面的测试套件,包含81多个测试,涵盖单元测试、集成测试和各种边缘案例。

  1. 运行所有测试:

    pytest
    
  2. 运行具有覆盖率报告的测试:

    pytest --cov=template_mcp_server --cov-report=html --cov-report=term
    
  3. 按类别运行测试:

    # Unit tests only
    pytest -m unit
    
    # Integration tests only
    pytest -m integration
    
    # Slow running tests
    pytest -m slow
    
    # Tests requiring network access
    pytest -m network
    
  4. 运行特定的测试模块:

    # Test individual components
    pytest tests/test_multiply_tool.py -v
    pytest tests/test_redhat_logo.py -v
    pytest tests/test_code_review_prompt.py -v
    pytest tests/test_settings.py -v
    pytest tests/test_mcp_server.py -v
    
    # Run integration tests
    pytest tests/test_integration.py -v
    
  5. 使用不同的输出格式运行测试:

    # Verbose output with detailed test names
    pytest -v
    
    # Short traceback format
    pytest --tb=short
    
    # Quiet output (minimal)
    pytest -q
    

代码质量检查

  1. 使用Ruff进行装订和格式化:

    # Check for issues
    ruff check .
    
    # Auto-fix issues
    ruff check . --fix
    
    # Format code
    ruff format .
    
  2. 使用MyPy进行类型检查:

    mypy template_mcp_server/
    
  3. 文档字符串验证:

    pydocstyle template_mcp_server/ --convention=google
    
  4. 运行所有预提交检查:

    pre-commit run --all-files
    

测试套件概述

该项目包括一个具有以下结构的综合测试套件:

测试类别 计数 描述
单元测试 71 使用模拟进行单个组件测试
集成测试 10 端到端工作流测试
总测试 81+ 完整的测试覆盖率

测试文件:

  • test_multiply_tool.py -12项测试,涵盖算术运算、边缘情况、错误处理
  • test_redhat_logo.py -10个测试,涵盖异步文件操作、base64编码、错误场景
  • test_code_review_prompt.py -14项测试,涵盖提示生成、多种语言、格式化
  • test_settings.py -20项测试,涵盖配置、环境变量、验证
  • test_mcp_server.py -15个测试,涵盖服务器初始化、工具注册、错误处理
  • test_integration.py -10项测试,涵盖完整的工作流程和系统集成

测试特点:

  • ✅ 全面的错误处理验证
  • ✅ 异步功能测试支持
  • ✅ 模拟外部依赖关系
  • ✅ 使用固定装置进行环境隔离
  • ✅ 大数据性能测试
  • ✅ 并发使用模拟
  • ✅ 配置验证测试

手动测试

  1. 容器测试:

    docker-compose up -d
    curl -f http://localhost:3000/health
    docker-compose down
    
  2. SSL测试(如果已配置):

    curl -k https://localhost:3000/health
    

代码质量检查

在提交之前,请在本地运行这些检查:

# Install development dependencies
uv pip install -e ".[dev]"

# Run all pre-commit checks
pre-commit run --all-files

# Run tests with coverage
pytest --cov=template_mcp_server --cov-fail-under=80

# Run security checks
bandit -r template_mcp_server/
safety check

# Build and test container
docker build -t hackaton-mcp-server .
docker run --rm hackaton-mcp-server python -c "import template_mcp_server; print('OK')"

如何做出贡献

开发工作流程

  1. 设置开发环境:

    cd hackaton-mcp-server
    uv venv
    source .venv/bin/activate  # On Windows: .venv\Scripts\activate
    uv pip install -e ".[dev]"
    pre-commit install
    
  2. 按照我们的标准进行更改

  3. 运行全面测试:

    # Code quality
    ruff check . --fix
    ruff format .
    mypy template_mcp_server/
    
    # Tests
    pytest --cov=template_mcp_server
    
    # Pre-commit validation
    pre-commit run --all-files
    
  4. 提交更改:

    git add .
    git commit -m "feat: descriptive commit message"
    

编码标准

  • Python风格:遵循PEP 8(由Ruff执行)
  • 类型注解:所有公共职能和方法都需要
  • 文档:所有公共API的谷歌风格文档字符串
  • 测试:使用pytest编写新功能的测试
  • 提交:使用常规提交格式(feat:, fix:, docs:等等)
  • 错误处理:使用结构化日志记录和适当的异常处理

添加新的MCP工具

  1. 创建工具模块:

    # template_mcp_server/src/tools/your_tool.py
    async def your_tool_function(param: str) -> dict:
        """Your tool description.
    
        Args:
            param: Parameter description.
    
        Returns:
            dict: Result dictionary.
        """
        # Implementation here
        return {"result": "success"}
    
  2. 在MCP服务器中注册:

    # In template_mcp_server/src/mcp.py
    from template_mcp_server.src.tools.your_tool import your_tool_function
    
    def _register_mcp_tools(self) -> None:
        self.mcp.tool()(your_tool_function)  # Add this line
    
  3. 添加测试:

    # tests/test_your_tool.py
    import pytest
    from template_mcp_server.src.tools.your_tool import your_tool_function
    
    @pytest.mark.asyncio
    async def test_your_tool():
        result = await your_tool_function("test_param")
        assert result["result"] == "success"
    
  4. 更新文档

添加新资源

  1. 将资产放置在: template_mcp_server/src/tools/assets/
  2. 在以下位置创建资源处理程序: template_mcp_server/src/tools/
  3. 注册地址: template_mcp_server/src/mcp.py
  4. 添加测试和文档

代码审查指南

  • 自动检查必须通过(测试、抽检、类型检查)
  • 文档应针对用户面临的变化进行更新
  • 重大变更需要讨论和版本控制考虑

获取帮助

  • 文档:检查现有文档和代码示例
  • 测试:为虫子提供最少的繁殖条件