【MCP Node.js SDK 全栈进阶指南】中级篇（5）：MCP客户端高级开发

在前面的系列文章中，我们主要关注了服务器端的开发，包括基础服务器构建、资源设计、身份验证与授权以及错误处理与日志系统。本篇文章将转向客户端，探讨MCP TypeScript-SDK在客户端开发中的高级应用。

客户端开发是MCP应用的重要组成部分，它连接了用户与服务器，提供了交互界面和功能入口。一个设计良好的客户端不仅能提供流畅的用户体验，还能确保与服务器的高效通信和数据处理。在本文中，我们将深入探讨MCP客户端API的高级用法、自定义客户端封装、跨平台客户端设计以及客户端性能优化等关键主题。

一、客户端API高级用法

MCP TypeScript-SDK提供了强大而灵活的客户端API，使开发者能够与服务器进行高效交互。让我们从基础开始，逐步深入探索其高级用法。

1.1 客户端初始化与配置

在使用MCP客户端之前，需要正确初始化并配置相关参数。以下是一个完整的客户端初始化示例：

import { McpClient, HttpTransport } from '@modelcontextprotocol/sdk';// 基本客户端初始化
const client = new McpClient({// 客户端唯一标识符clientId: 'my-mcp-client-v1',// 传输层配置transport: new HttpTransport({baseUrl: 'https://api.example.com/mcp',// 自定义请求头headers: {'X-Client-Version': '1.0.0',},// 身份验证令牌（可选）authToken: process.env.MCP_AUTH_TOKEN,// 请求超时(毫秒)timeout: 30000,// 重试配置retry: {maxRetries: 3,initialDelay: 300,maxDelay: 5000,factor: 2,retryOnStatusCodes: [408, 429, 500, 502, 503, 504],},}),// 高级配置项options: {// 是否启用流式响应enableStreaming: true,// 扩展/插件配置plugins: [// 例如：日志插件createLoggerPlugin({level: 'info',logRequests: true,logResponses: true,}),// 例如：遥测插件createTelemetryPlugin({endpoint: 'https://telemetry.example.com',sampleRate: 0.1, // 采样率10%}),],// 默认请求超时(毫秒)defaultTimeout: 60000,// 保持活动连接设置keepAlive: true,keepAliveMsecs: 30000,// 自定义序列化/反序列化serializer: {serialize: (data) => JSON.stringify(data),deserialize: (data) => JSON.parse(data),},},
});// 客户端初始化完成后的操作
await client.initialize();// 当不再需要客户端时，应正确关闭连接
process.on('SIGTERM', async () => {await client.shutdown();
});

这个示例涵盖了MCP客户端初始化的多个方面，包括传输层配置、身份验证、重试策略、插件系统和序列化选项等。根据项目需求，你可以调整这些参数以获得最佳性能和用户体验。

1.2 资源操作的高级技巧

MCP客户端提供了多种方式与服务器端资源进行交互。以下是一些高级用法示例：

// 1. 批量获取资源
const userResults = await client.resources.getMany('users', {ids: ['user-1', 'user-2', 'user-3'],include: ['profile', 'preferences'], // 包含相关资源
});// 处理批量结果
for (const user of userResults.successful) {console.log(`成功获取用户: ${user.id}`);
}for (const failure of userResults.failed) {console.error(`获取用户失败: ${failure.id}, 错误: ${failure.error.message}`);
}// 2. 使用查询参数过滤资源
const activeUsers = await client.resources.query('users', {filter: {status: 'active',lastLogin: { $gt: '2023-01-01' },role: { $in: ['admin', 'editor'] },},sort: { lastLogin: 'desc' },limit: 50,page: 1,fields: ['id', 'name', 'email', 'role'], // 字段投影
});// 3. 递归获取资源树
const projectWithAllAssets = await client.resources.get('projects', 'project-1', {depth: 3, // 递归深度include: ['tasks', 'assets', 'members'],fields: { // 每种资源类型的字段投影projects: ['id', 'name', 'description', 'createdAt'],tasks: ['id', 'title', 'status', 'assignee'],assets: ['id', 'name', 'type', 'url'],members: ['id', 'name', 'role'],},
});// 4. 条件资源更新
const updateResult = await client.resources.update('documents', 'doc-1', {title: '更新的文档标题',content: '更新的内容...',
}, {// 仅当版本匹配时更新(乐观并发控制)ifMatch: { version: 5 },// 或者使用条件表达式ifCondition: {lastModifiedBy: currentUser.id, // 仅当最后修改者是当前用户status: { $ne: 'locked' }, // 且状态不是锁定的},
});// 5. 部分更新(补丁操作)
const patchResult = await client.resources.patch('users', 'user-1', [{ op: 'replace', path: '/email', value: 'new.email@example.com' },{ op: 'add', path: '/tags', value: 'premium' },{ op: 'remove', path: '/temporaryFlags/newUser' },
]);// 6. 批量操作
const batchResults = await client.batch([{ type: 'get', resource: 'users', id: 'user-1',params: { fields: ['id', 'name', 'email'] }},{ type: 'update', resource: 'documents', id: 'doc-1',data: { status: 'published' }},{ type: 'create', resource: 'comments',data: { documentId: 'doc-1',content: '这是一条新评论',author: 'user-1'}},
]);// 处理批量操作结果
batchResults.forEach((result, index) => {if (result.status === 'fulfilled') {console.log(`操作 ${index} 成功:`, result.value);} else {console.error(`操作 ${index} 失败:`, result.reason);}
});// 7. 使用自定义操作
const documentStats = await client.resources.execute('documents', 'doc-1', 'calculateStatistics', {includeWordCount: true,includeReadingTime: true,
});// 8. 订阅资源变更
const unsubscribe = await client.resources.subscribe('projects', 'project-1', (update) => {console.log(`项目更新:`, update);if (update.type === 'deleted') {// 处理资源被删除的情况unsubscribe(); // 取消订阅} else if (update.type === 'updated') {// 处理资源更新updateUI(update.data);}
});

这些示例展示了MCP客户端API在处理资源时的高级用法，包括批量操作、条件更新、部分更新、自定义操作和资源订阅等。通过这些高级API，你可以构建更加灵活和高效的客户端应用程序。

1.3 工具调用与流式处理

MCP客户端支持调用服务器定义的工具，并能够处理流式响应。以下是一些高级用法：

// 1. 基本工具调用
const translationResult = await client.tools.execute('translateText', {text: '你好，世界！',sourceLanguage: 'zh',targetLanguage: 'en',
});console.log(`翻译结果: ${translationResult.translatedText}`);// 2. 流式工具调用
const stream = await client.tools.executeStreaming('generateContent', {prompt: '请写一篇关于人工智能的短文',maxLength: 500,temperature: 0.7,
});// 处理流式响应
for await (const chunk of stream) {if (chunk.type === 'content') {// 处理内容块console.log(chunk.content);updateUI(chunk.content);} else if (chunk.type === 'metadata') {// 处理元数据console.log('元数据:', chunk.data);} else if (chunk.type === 'error') {// 处理错误console.error('流处理错误:', chunk.error);break;}
}// 3. 取消长时间运行的工具调用
const abortController = new AbortController();
const { signal } = abortController;// 设置5秒后自动取消
setTimeout(() => {abortController.abort('操作超时');
}, 5000);try {const result = await client.tools.execute('processLargeDataset', {datasetId: 'dataset-123',operations: ['analyze', 'transform', 'summarize'],}, { signal });console.log('处理完成:', result);
} catch (error) {if (error.name === 'AbortError') {console.log('操作已取消:', error.message);} else {console.error('处理错误:', error);}
}// 4. 并行工具调用
const [weatherResult, translationResult, newsResult] = await Promise.all([client.tools.execute('getWeather', { city: '北京' }),client.tools.execute('translateText', { text: '美好的一天',sourceLanguage: 'zh',targetLanguage: 'en'}),client.tools.execute('fetchNews', { category: 'technology', count: 5 }),
]);// 5. 工具调用重试与错误处理
try {const result = await client.tools.execute('unreliableOperation', { inputData: '测试数据'}, {retry: {maxRetries: 5,initialDelay: 500,maxDelay: 10000,factor: 2,retryCondition: (error) => {// 自定义重试条件return error.isTransient === true || error.code === 'RESOURCE_UNAVAILABLE';},onRetry: (error, attempt) => {console.log(`重试尝试 ${attempt} 失败:`, error);},},});console.log('操作成功:', result);
} catch (error) {console.error('所有重试都失败:', error);if (error.details?.suggestions) {console.log('建议的解决方案:', error.details.suggestions);}
}// 6. 复杂工具调用与上下文管理
const sessionContext = { sessionId: generateUniqueId() };const step1 = await client.tools.execute('startWorkflow', { workflowType: 'dataProcessing',initialData: { /* ... */ },
}, { context: sessionContext });// 使用来自第一步的数据和同一会话上下文
const step2 = await client.tools.execute('processWorkflowStep', {stepId: 'transform',workflowId: step1.workflowId,parameters: { /* ... */ },
}, { context: sessionContext });// 最后一步，仍使用同一会话上下文
const result = await client.tools.execute('completeWorkflow', {workflowId: step1.workflowId,finalizeOptions: { /* ... */ },
}, { context: sessionContext });

这些示例展示了MCP客户端在工具调用方面的高级用法，包括流式处理、取消操作、并行调用、重试策略和上下文管理等。通过这些高级功能，你可以构建更加强大和灵活的客户端应用程序。

1.4 会话与状态管理

MCP客户端提供了会话和状态管理功能，使你能够维护客户端与服务器之间的状态一致性。以下是一些高级用法：

// 1. 创建和管理会话
const session = await client.sessions.create({// 会话初始化参数userProfile: {id: 'user-123',name: '张三',role: 'editor',},preferences: {theme: 'dark',language: 'zh-CN',},// 会话持久化选项persistence: {type: 'localStorage', // 或 'sessionStorage', 'memory', 'custom'key: 'mcp-user-session',},
});// 获取会话信息
console.log(`会话ID: ${session.id}`);
console.log(`会话创建时间: ${session.createdAt}`);
console.log(`会话过期时间: ${session.expiresAt}`);// 更新会话数据
await session.update({preferences: {theme: 'light', // 更新主题},
});// 2. 状态同步和冲突解决
const documentState = await client.state.sync('document', 'doc-123', {// 本地状态localState: {content: '文档内容...',version: 5,lastEditedAt: new Date().toISOString(),},// 冲突解决策略conflictResolution: {strategy: 'lastWriteWins', // 或 'serverWins', 'clientWins', 'merge', 'manual'// 自定义合并函数(当strategy为'merge'时使用)merge: (clientState, serverState) => {return {...serverState,content: clientState.content, // 使用客户端内容version: Math.max(clientState.version, serverState.version) + 1,lastEditedAt: new Date().toISOString(),mergedAt: new Date().toISOString(),};},// 手动冲突解决回调(当strategy为'manual'时使用)onConflict: async (clientState, serverState) => {// 显示冲突解决UIconst resolution = await showConflictResolutionDialog(clientState, serverState);return resolution;},},// 差异计算选项(用于优化网络传输)diff: {enabled: true,algorithm: 'jsonpatch', // 或 'custom'// 自定义差异计算(当algorithm为'custom'时使用)calculate: (oldState, newState) => {// 计算状态差异// 返回最小差异表示},// 自定义差异应用(当algorithm为'custom'时使用)apply: (state, diff) => {// 应用差异到状态// 返回新状态},},
});// 3. 实时状态订阅
const unsubscribe = await client.state.subscribe('chatRoom', 'room-456', {// 初始同步选项initialSync: true,// 状态更新处理onUpdate: (newState, previousState) => {console.log('聊天室状态更新:', newState);updateChatUI(newState);},// 错误处理onError: (error) => {console.error('状态订阅错误:', error);reconnectIfNeeded(error);},// 差异处理(可选，用于优化)processDiff: true,
});// 4. 离线状态管理与同步
const offlineManager = client.offline.createManager({states: ['documents', 'tasks', 'contacts'],// 存储配置storage: {type: 'indexedDB', // 或 'localStorage', 'custom'databaseName: 'mcp-offline-data',version: 1,},// 同步配置sync: {// 自动同步间隔(毫秒)interval: 60000, // 1分钟// 同步触发器triggers: {onNetworkReconnect: true,onAppForeground: true,onStateChange: true,},// 同步优先级priorities: {'documents': 10, // 高优先级'tasks': 5,     // 中优先级'contacts': 1,  // 低优先级},// 冲突解决策略(可以针对不同状态类型设置不同策略)conflictResolution: {'documents': 'merge','tasks': 'serverWins','contacts': 'lastWriteWins',},},// 离线操作队列operations: {// 最大队列长度maxQueueLength: 1000,// 操作压缩(合并多个操作)compress: true,// 操作优先级prioritize: (op1, op2) => {// 返回优先级比较结果return op1.priority - op2.priority;},},
});// 手动触发同步
await offlineManager.syncNow({states: ['documents'], // 只同步文档force: true, // 强制同步，忽略时间间隔限制
});// 获取同步状态
const syncStatus = offlineManager.getSyncStatus();
console.log('上次同步时间:', syncStatus.lastSyncTime);
console.log('同步进度:', syncStatus.syncProgress);
console.log('待处理操作数:', syncStatus.pendingOperations);// 注册同步事件监听器
offlineManager.events.on('syncStart', () => {showSyncIndicator();
});offlineManager.events.on('syncComplete', (result) => {hideSyncIndicator();if (result.success) {showSuccessNotification('同步完成');} else {showErrorNotification('同步失败', result.error);}
});

这些示例展示了MCP客户端在会话和状态管理方面的高级用法，包括会话创建与管理、状态同步与冲突解决、实时状态订阅以及离线状态管理等。通过这些功能，你可以构建具有强大状态管理能力的客户端应用程序，为用户提供流畅的体验，即使在网络不稳定的情况下也能正常工作。

二、自定义客户端封装

在实际应用中，MCP默认的客户端API虽然功能强大，但有时需要针对特定业务需求进行定制化封装，以提供更加简洁和语义化的API。本章将探讨如何基于MCP SDK创建自定义客户端封装。

2.1 领域特定客户端设计

当你的应用有特定的业务领域时，创建领域特定的客户端可以极大提高开发效率和代码可读性。以下是一个内容管理系统(CMS)的客户端封装示例：

import { McpClient, HttpTransport } from '@modelcontextprotocol/sdk';/*** CMS客户端类，特定于内容管理系统领域*/
export class CmsClient {private client: McpClient;constructor(options: {apiUrl: string;authToken?: string;timeout?: number;}) {// 初始化底层MCP客户端this.client = new McpClient({clientId: 'cms-client-v1',transport: new HttpTransport({baseUrl: options.apiUrl,authToken: options.authToken,timeout: options.timeout || 30000,}),});}/*** 初始化客户端*/async initialize(): Promise<void> {await this.client.initialize();}/*** 关闭客户端连接*/async shutdown(): Promise<void> {await this.client.shutdown();}/*** 文章相关操作*/articles = {/*** 获取文章列表*/list: async (options?: {page?: numbe