# AI - MCP - 用户 交互流程详解
本文档详细说明 AI、MCP Server 和用户之间的完整交互流程。
## 整体架构图
```
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 用户界面层 │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Claude Desktop / Cherry Studio / 其他 MCP 客户端 │ │
│ │ 用户输入: "帮我查看 users 表有多少条数据" │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
│ 1. 用户消息
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AI 模型层 │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Claude / 其他 LLM │ │
│ │ - 理解用户意图 │ │
│ │ - 决定调用哪个 Tool │ │
│ │ - 生成 Tool 调用参数（如 SQL） │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
│ 2. Tool 调用请求 (JSON-RPC over stdio)
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ MCP Server 层 │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Universal DB MCP (本项目) │ │
│ │ - 接收 Tool 调用 │ │
│ │ - 执行数据库操作 │ │
│ │ - 返回结果 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
│ 3. 数据库查询
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 数据库层 │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ MySQL / PostgreSQL / Oracle / ... │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
```
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## 详细流程
### 第一阶段：启动与初始化
```
1. 用户启动 Claude Desktop
│
▼
2. Claude Desktop 读取配置文件 (claude_desktop_config.json)
│
▼
3. 发现 mcpServers 配置，启动 MCP Server 子进程
命令: npx universal-db-mcp --type mysql --host ... --password ...
│
▼
4. MCP Server 启动，通过 stdio 与 Claude Desktop 建立通信
│
▼
5. MCP Server 向 Claude Desktop 注册可用的 Tools:
- execute_query: 执行 SQL 查询
- get_schema: 获取数据库结构
- get_table_info: 获取表详情
- clear_cache: 清除缓存
│
▼
6. Claude Desktop 将 Tools 信息传递给 Claude AI
(AI 现在知道有哪些工具可用)
```
### 第二阶段：用户提问
```
用户: "帮我查看 users 表有多少条数据"
│
▼
Claude Desktop 将消息发送给 Claude AI
│
▼
Claude AI 分析:
- 用户想知道表的行数
- 需要执行 SQL: SELECT COUNT(*) FROM users
- 应该调用 execute_query 工具
│
▼
Claude AI 生成 Tool 调用请求:
{
"method": "tools/call",
"params": {
"name": "execute_query",
"arguments": {
"query": "SELECT COUNT(*) FROM users"
}
}
}
```
### 第三阶段：MCP 通信
```
Claude Desktop 通过 stdio 发送 JSON-RPC 请求给 MCP Server
│
│ stdin ──────────────────────────────────►
│ {"jsonrpc":"2.0","method":"tools/call",...}
│
▼
MCP Server (universal-db-mcp) 接收请求
│
▼
解析请求，识别要调用的 Tool: execute_query
│
▼
安全检查:
- 是否为写操作？ → 否
- 只读模式是否允许？ → 是
│
▼
执行数据库查询:
adapter.executeQuery("SELECT COUNT(*) FROM users")
│
▼
数据库返回结果: [{ "COUNT(*)": 12345 }]
│
▼
MCP Server 通过 stdout 返回结果
│
│ ◄────────────────────────────────── stdout
│ {"jsonrpc":"2.0","result":{"rows":[{"COUNT(*)":12345}]}}
│
▼
Claude Desktop 接收结果，传递给 Claude AI
```
### 第四阶段：AI 生成回复
```
Claude AI 收到 Tool 执行结果:
{
"rows": [{ "COUNT(*)": 12345 }],
"executionTime": 15
}
│
▼
Claude AI 理解结果，生成自然语言回复:
"users 表目前有 12,345 条数据。"
│
▼
Claude Desktop 显示回复给用户
```
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## MCP 协议细节
### 通信方式
```
┌──────────────────┐ stdio (stdin/stdout) ┌──────────────────┐
│ Claude Desktop │ ◄──────────────────────────► │ MCP Server │
│ (MCP Client) │ JSON-RPC 2.0 │ (universal-db-mcp)│
└──────────────────┘ └──────────────────┘
```
- **传输层**: stdio（标准输入/输出）
- **协议**: JSON-RPC 2.0
- **编码**: UTF-8
### 消息类型
#### 1. 初始化握手
```json
// Client → Server
{"jsonrpc":"2.0","method":"initialize","params":{"capabilities":{}},"id":1}
// Server → Client
{"jsonrpc":"2.0","result":{"capabilities":{"tools":{}}},"id":1}
```
#### 2. 列出可用工具
```json
// Client → Server
{"jsonrpc":"2.0","method":"tools/list","id":2}
// Server → Client
{
"jsonrpc":"2.0",
"result":{
"tools":[
{"name":"execute_query","description":"执行SQL查询","inputSchema":{...}},
{"name":"get_schema","description":"获取数据库结构","inputSchema":{...}}
]
},
"id":2
}
```
#### 3. 调用工具
```json
// Client → Server
{
"jsonrpc":"2.0",
"method":"tools/call",
"params":{
"name":"execute_query",
"arguments":{"query":"SELECT * FROM users LIMIT 10"}
},
"id":3
}
// Server → Client
{
"jsonrpc":"2.0",
"result":{
"content":[{
"type":"text",
"text":"{\"rows\":[...],\"executionTime\":25}"
}]
},
"id":3
}
```
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## 完整时序图
```
用户 Claude Desktop Claude AI MCP Server 数据库
│ │ │ │ │
│ 1.输入问题 │ │ │ │
│────────────────►│ │ │ │
│ │ 2.发送消息 │ │ │
│ │─────────────────►│ │ │
│ │ │ │ │
│ │ │ 3.分析意图 │ │
│ │ │ 决定调用Tool │ │
│ │ │ │ │
│ │ 4.Tool调用请求 │ │ │
│ │◄─────────────────│ │ │
│ │ │ │ │
│ │ 5.JSON-RPC (stdin) │ │
│ │─────────────────────────────────────►│ │
│ │ │ │ │
│ │ │ │ 6.SQL查询 │
│ │ │ │───────────────►│
│ │ │ │ │
│ │ │ │ 7.查询结果 │
│ │ │ │◄───────────────│
│ │ │ │ │
│ │ 8.JSON-RPC (stdout) │ │
│ │◄─────────────────────────────────────│ │
│ │ │ │ │
│ │ 9.Tool执行结果 │ │ │
│ │─────────────────►│ │ │
│ │ │ │ │
│ │ │ 10.生成回复 │ │
│ │ │ │ │
│ │ 11.AI回复 │ │ │
│ │◄─────────────────│ │ │
│ │ │ │ │
│ 12.显示结果 │ │ │ │
│◄────────────────│ │ │ │
│ │ │ │ │
```
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## 关键点总结
| 环节 | 负责方 | 职责 |
|------|--------|------|
| 理解用户意图 | AI (Claude) | 分析自然语言，决定需要什么数据 |
| 生成 SQL | AI (Claude) | 根据意图和 Schema 生成正确的 SQL |
| 决定调用哪个 Tool | AI (Claude) | 选择 execute_query / get_schema 等 |
| 执行 Tool | MCP Server | 接收请求，执行数据库操作 |
| 安全控制 | MCP Server | 只读模式检查，防止危险操作 |
| 数据库交互 | MCP Server | 通过适配器连接并查询数据库 |
| 格式化结果 | AI (Claude) | 将查询结果转换为自然语言 |
**核心理念**: AI 负责"思考"（理解意图、生成 SQL），MCP Server 负责"执行"（连接数据库、运行查询）。
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## 相关资源
- [MCP 协议规范](https://modelcontextprotocol.io/)
- [项目架构说明](./architecture.md)
- [添加新数据库支持](./adding-database.md)
