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クライアントにLLMを追加する

これまで、サーバーとクライアントの作成方法を学びました。クライアントは、サーバーに明示的に呼び出してツール、リソース、プロンプトを一覧表示することができました。しかし、この方法はあまり実用的ではありません。ユーザーはエージェント時代に生きており、プロンプトを使用してLLMと自然にコミュニケーションを取ることを期待しています。ユーザーにとって、MCPを使用して機能を保存するかどうかは重要ではありませんが、自然言語でやり取りすることを期待しています。では、これをどう解決するのでしょうか?その答えは、クライアントにLLMを追加することです。

概要

このレッスンでは、クライアントにLLMを追加する方法に焦点を当て、これがユーザーにとってどれほど良い体験を提供するかを示します。

学習目標

このレッスンの終わりまでに、以下ができるようになります:

  • LLMを使用したクライアントを作成する。
  • LLMを使用してMCPサーバーとシームレスにやり取りする。
  • クライアント側でより良いエンドユーザー体験を提供する。

アプローチ

どのようなアプローチを取るべきか理解してみましょう。LLMを追加するのは簡単そうに聞こえますが、実際にはどうでしょうか?

クライアントがサーバーとやり取りする方法は以下の通りです:

  1. サーバーとの接続を確立する。

  2. 機能、プロンプト、リソース、ツールを一覧表示し、それらのスキーマを保存する。

  3. LLMを追加し、保存した機能とそのスキーマをLLMが理解できる形式で渡す。

  4. ユーザーのプロンプトを処理し、それをクライアントが一覧表示したツールとともにLLMに渡す。

素晴らしいですね。これで高レベルでの理解ができたので、以下の演習で試してみましょう。

演習:LLMを使用したクライアントの作成

この演習では、クライアントにLLMを追加する方法を学びます。

GitHub個人アクセストークンを使用した認証

GitHubトークンを作成するプロセスは簡単です。以下の手順で行います:

  • GitHub設定に移動 – 右上のプロフィール写真をクリックし、設定を選択します。
  • 開発者設定に移動 – 下にスクロールして開発者設定をクリックします。
  • 個人アクセストークンを選択 – 個人アクセストークンをクリックし、新しいトークンを生成します。
  • トークンを設定 – 参照用のメモを追加し、有効期限を設定し、必要なスコープ(権限)を選択します。
  • トークンを生成してコピー – トークンを生成し、すぐにコピーしてください。一度生成すると再度表示することはできません。

-1- サーバーに接続する

まずクライアントを作成しましょう:

TypeScript

import { Client } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/index.js";
import { StdioClientTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/stdio.js";
import { Transport } from "@modelcontextprotocol/sdk/shared/transport.js";
import OpenAI from "openai";
import { z } from "zod"; // Import zod for schema validation

class MCPClient {
    private openai: OpenAI;
    private client: Client;
    constructor(){
        this.openai = new OpenAI({
            baseURL: "https://models.inference.ai.azure.com", 
            apiKey: process.env.GITHUB_TOKEN,
        });

        this.client = new Client(
            {
                name: "example-client",
                version: "1.0.0"
            },
            {
                capabilities: {
                prompts: {},
                resources: {},
                tools: {}
                }
            }
            );    
    }
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • 必要なライブラリをインポートしました。
  • クライアントとLLMとやり取りするためのclientopenaiという2つのメンバーを持つクラスを作成しました。
  • GitHubモデルを使用するようにLLMインスタンスを設定し、baseUrlを推論APIに設定しました。

Python

from mcp import ClientSession, StdioServerParameters, types
from mcp.client.stdio import stdio_client

# Create server parameters for stdio connection
server_params = StdioServerParameters(
    command="mcp",  # Executable
    args=["run", "server.py"],  # Optional command line arguments
    env=None,  # Optional environment variables
)


async def run():
    async with stdio_client(server_params) as (read, write):
        async with ClientSession(
            read, write
        ) as session:
            # Initialize the connection
            await session.initialize()


if __name__ == "__main__":
    import asyncio

    asyncio.run(run())

上記のコードでは以下を行いました:

  • MCP用の必要なライブラリをインポートしました。
  • クライアントを作成しました。

.NET

using Azure;
using Azure.AI.Inference;
using Azure.Identity;
using System.Text.Json;
using ModelContextProtocol.Client;
using ModelContextProtocol.Protocol.Transport;
using System.Text.Json;

var clientTransport = new StdioClientTransport(new()
{
    Name = "Demo Server",
    Command = "/workspaces/mcp-for-beginners/03-GettingStarted/02-client/solution/server/bin/Debug/net8.0/server",
    Arguments = [],
});

await using var mcpClient = await McpClientFactory.CreateAsync(clientTransport);

Java

まず、pom.xmlファイルにLangChain4jの依存関係を追加する必要があります。以下の依存関係を追加してMCP統合とGitHubモデルのサポートを有効にします:

<properties>
    <langchain4j.version>1.0.0-beta3</langchain4j.version>
</properties>

<dependencies>
    <!-- LangChain4j MCP Integration -->
    <dependency>
        <groupId>dev.langchain4j</groupId>
        <artifactId>langchain4j-mcp</artifactId>
        <version>${langchain4j.version}</version>
    </dependency>
    
    <!-- OpenAI Official API Client -->
    <dependency>
        <groupId>dev.langchain4j</groupId>
        <artifactId>langchain4j-open-ai-official</artifactId>
        <version>${langchain4j.version}</version>
    </dependency>
    
    <!-- GitHub Models Support -->
    <dependency>
        <groupId>dev.langchain4j</groupId>
        <artifactId>langchain4j-github-models</artifactId>
        <version>${langchain4j.version}</version>
    </dependency>
    
    <!-- Spring Boot Starter (optional, for production apps) -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

次にJavaクライアントクラスを作成します:

import dev.langchain4j.mcp.McpToolProvider;
import dev.langchain4j.mcp.client.DefaultMcpClient;
import dev.langchain4j.mcp.client.McpClient;
import dev.langchain4j.mcp.client.transport.McpTransport;
import dev.langchain4j.mcp.client.transport.http.HttpMcpTransport;
import dev.langchain4j.model.chat.ChatLanguageModel;
import dev.langchain4j.model.openaiofficial.OpenAiOfficialChatModel;
import dev.langchain4j.service.AiServices;
import dev.langchain4j.service.tool.ToolProvider;

import java.time.Duration;
import java.util.List;

public class LangChain4jClient {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {        // Configure the LLM to use GitHub Models
        ChatLanguageModel model = OpenAiOfficialChatModel.builder()
                .isGitHubModels(true)
                .apiKey(System.getenv("GITHUB_TOKEN"))
                .timeout(Duration.ofSeconds(60))
                .modelName("gpt-4.1-nano")
                .build();

        // Create MCP transport for connecting to server
        McpTransport transport = new HttpMcpTransport.Builder()
                .sseUrl("http://localhost:8080/sse")
                .timeout(Duration.ofSeconds(60))
                .logRequests(true)
                .logResponses(true)
                .build();

        // Create MCP client
        McpClient mcpClient = new DefaultMcpClient.Builder()
                .transport(transport)
                .build();
    }
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • LangChain4jの依存関係を追加:MCP統合、OpenAI公式クライアント、GitHubモデルのサポートに必要
  • LangChain4jライブラリをインポート:MCP統合とOpenAIチャットモデル機能のため
  • ChatLanguageModelを作成:GitHubトークンを使用してGitHubモデルを設定
  • HTTPトランスポートを設定:サーバー送信イベント(SSE)を使用してMCPサーバーに接続
  • MCPクライアントを作成:サーバーとの通信を処理
  • LangChain4jの組み込みMCPサポートを使用:LLMとMCPサーバー間の統合を簡素化

Rust

この例ではRustベースのMCPサーバーが稼働していることを前提としています。まだ作成していない場合は、01-first-serverレッスンを参照してサーバーを作成してください。

Rust MCPサーバーがある場合は、ターミナルを開き、サーバーと同じディレクトリに移動します。その後、以下のコマンドを実行して新しいLLMクライアントプロジェクトを作成します:

mkdir calculator-llmclient
cd calculator-llmclient
cargo init

Cargo.tomlファイルに以下の依存関係を追加します:

[dependencies]
async-openai = { version = "0.29.0", features = ["byot"] }
rmcp = { version = "0.5.0", features = ["client", "transport-child-process"] }
serde_json = "1.0.141"
tokio = { version = "1.46.1", features = ["rt-multi-thread"] }

Note

Rust用の公式OpenAIライブラリはありませんが、async-openaiクレートはコミュニティが維持しているライブラリで、一般的に使用されています。

src/main.rsファイルを開き、その内容を以下のコードに置き換えます:

use async_openai::{Client, config::OpenAIConfig};
use rmcp::{
    RmcpError,
    model::{CallToolRequestParam, ListToolsResult},
    service::{RoleClient, RunningService, ServiceExt},
    transport::{ConfigureCommandExt, TokioChildProcess},
};
use serde_json::{Value, json};
use std::error::Error;
use tokio::process::Command;

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    // Initial message
    let mut messages = vec![json!({"role": "user", "content": "What is the sum of 3 and 2?"})];

    // Setup OpenAI client
    let api_key = std::env::var("OPENAI_API_KEY")?;
    let openai_client = Client::with_config(
        OpenAIConfig::new()
            .with_api_base("https://models.github.ai/inference/chat")
            .with_api_key(api_key),
    );

    // Setup MCP client
    let server_dir = std::path::Path::new(env!("CARGO_MANIFEST_DIR"))
        .parent()
        .unwrap()
        .join("calculator-server");

    let mcp_client = ()
        .serve(
            TokioChildProcess::new(Command::new("cargo").configure(|cmd| {
                cmd.arg("run").current_dir(server_dir);
            }))
            .map_err(RmcpError::transport_creation::<TokioChildProcess>)?,
        )
        .await?;

    // TODO: Get MCP tool listing 

    // TODO: LLM conversation with tool calls

    Ok(())
}

このコードは、MCPサーバーとGitHubモデルに接続する基本的なRustアプリケーションを設定します。

Important

アプリケーションを実行する前に、OPENAI_API_KEY環境変数にGitHubトークンを設定してください。

次のステップでは、サーバーの機能を一覧表示します。

-2- サーバーの機能を一覧表示する

次に、サーバーに接続してその機能を確認します:

TypeScript

同じクラスに以下のメソッドを追加します:

async connectToServer(transport: Transport) {
     await this.client.connect(transport);
     this.run();
     console.error("MCPClient started on stdin/stdout");
}

async run() {
    console.log("Asking server for available tools");

    // listing tools
    const toolsResult = await this.client.listTools();
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • サーバーに接続するコードconnectToServerを追加しました。
  • アプリのフローを処理するrunメソッドを作成しました。現時点ではツールを一覧表示するだけですが、後でさらに追加します。

Python

# List available resources
resources = await session.list_resources()
print("LISTING RESOURCES")
for resource in resources:
    print("Resource: ", resource)

# List available tools
tools = await session.list_tools()
print("LISTING TOOLS")
for tool in tools.tools:
    print("Tool: ", tool.name)
    print("Tool", tool.inputSchema["properties"])

追加した内容は以下の通りです:

  • リソースとツールを一覧表示し、それらを出力しました。ツールについては後で使用するinputSchemaも一覧表示しています。

.NET

async Task<List<ChatCompletionsToolDefinition>> GetMcpTools()
{
    Console.WriteLine("Listing tools");
    var tools = await mcpClient.ListToolsAsync();

    List<ChatCompletionsToolDefinition> toolDefinitions = new List<ChatCompletionsToolDefinition>();

    foreach (var tool in tools)
    {
        Console.WriteLine($"Connected to server with tools: {tool.Name}");
        Console.WriteLine($"Tool description: {tool.Description}");
        Console.WriteLine($"Tool parameters: {tool.JsonSchema}");

        // TODO: convert tool definition from MCP tool to LLm tool     
    }

    return toolDefinitions;
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • MCPサーバーで利用可能なツールを一覧表示しました。
  • 各ツールについて、名前、説明、スキーマを一覧表示しました。スキーマは後でツールを呼び出す際に使用します。

Java

// Create a tool provider that automatically discovers MCP tools
ToolProvider toolProvider = McpToolProvider.builder()
        .mcpClients(List.of(mcpClient))
        .build();

// The MCP tool provider automatically handles:
// - Listing available tools from the MCP server
// - Converting MCP tool schemas to LangChain4j format
// - Managing tool execution and responses

上記のコードでは以下を行いました:

  • MCPサーバーからすべてのツールを自動的に検出して登録するMcpToolProviderを作成しました。
  • ツールプロバイダーは、MCPツールスキーマとLangChain4jのツール形式間の変換を内部的に処理します。
  • このアプローチは、手動でツールを一覧表示して変換するプロセスを抽象化します。

Rust

MCPサーバーからツールを取得するには、list_toolsメソッドを使用します。MCPクライアントを設定した後、main関数に以下のコードを追加します:

// Get MCP tool listing 
let tools = mcp_client.list_tools(Default::default()).await?;

-3- サーバーの機能をLLMツールに変換する

サーバーの機能を一覧表示した後、それをLLMが理解できる形式に変換します。これにより、これらの機能をLLMのツールとして提供できます。

TypeScript

  1. MCPサーバーからのレスポンスをLLMが使用できるツール形式に変換する以下のコードを追加します:

    openAiToolAdapter(tool: {
        name: string;
        description?: string;
        input_schema: any;
        }) {
        // Create a zod schema based on the input_schema
        const schema = z.object(tool.input_schema);
    
        return {
            type: "function" as const, // Explicitly set type to "function"
            function: {
            name: tool.name,
            description: tool.description,
            parameters: {
            type: "object",
            properties: tool.input_schema.properties,
            required: tool.input_schema.required,
            },
            },
        };
    }

    上記のコードは、MCPサーバーからのレスポンスをLLMが理解できるツール定義形式に変換します。

  2. 次に、runメソッドを更新してサーバーの機能を一覧表示します:

    async run() {
        console.log("Asking server for available tools");
        const toolsResult = await this.client.listTools();
        const tools = toolsResult.tools.map((tool) => {
            return this.openAiToolAdapter({
            name: tool.name,
            description: tool.description,
            input_schema: tool.inputSchema,
            });
        });
    }

    上記のコードでは、結果をマッピングし、各エントリに対してopenAiToolAdapterを呼び出すようにrunメソッドを更新しました。

Python

  1. まず、以下の変換関数を作成します:

    def convert_to_llm_tool(tool):
        tool_schema = {
            "type": "function",
            "function": {
                "name": tool.name,
                "description": tool.description,
                "type": "function",
                "parameters": {
                    "type": "object",
                    "properties": tool.inputSchema["properties"]
                }
            }
        }
    
        return tool_schema

    上記のconvert_to_llm_tools関数では、MCPツールレスポンスをLLMが理解できる形式に変換します。

  2. 次に、以下のようにクライアントコードを更新してこの関数を活用します:

    for tool in tools.tools:
        print("Tool: ", tool.name)
        print("Tool", tool.inputSchema["properties"])
        functions.append(convert_to_llm_tool(tool))

    ここでは、MCPツールレスポンスを後でLLMに渡すためにconvert_to_llm_toolを呼び出しています。

.NET

  1. MCPツールレスポンスをLLMが理解できる形式に変換するコードを追加します:
ChatCompletionsToolDefinition ConvertFrom(string name, string description, JsonElement jsonElement)
{ 
    // convert the tool to a function definition
    FunctionDefinition functionDefinition = new FunctionDefinition(name)
    {
        Description = description,
        Parameters = BinaryData.FromObjectAsJson(new
        {
            Type = "object",
            Properties = jsonElement
        },
        new JsonSerializerOptions() { PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.CamelCase })
    };

    // create a tool definition
    ChatCompletionsToolDefinition toolDefinition = new ChatCompletionsToolDefinition(functionDefinition);
    return toolDefinition;
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • 名前、説明、入力スキーマを受け取るConvertFrom関数を作成しました。
  • MCPツールの詳細を受け取り、LLMが理解できるFunctionDefinitionを作成する機能を定義しました。
  1. 次に、既存のコードを更新して上記の関数を活用する方法を見てみましょう:

    async Task<List<ChatCompletionsToolDefinition>> GetMcpTools()
    {
        Console.WriteLine("Listing tools");
        var tools = await mcpClient.ListToolsAsync();
    
        List<ChatCompletionsToolDefinition> toolDefinitions = new List<ChatCompletionsToolDefinition>();
    
        foreach (var tool in tools)
        {
            Console.WriteLine($"Connected to server with tools: {tool.Name}");
            Console.WriteLine($"Tool description: {tool.Description}");
            Console.WriteLine($"Tool parameters: {tool.JsonSchema}");
    
            JsonElement propertiesElement;
            tool.JsonSchema.TryGetProperty("properties", out propertiesElement);
    
            var def = ConvertFrom(tool.Name, tool.Description, propertiesElement);
            Console.WriteLine($"Tool definition: {def}");
            toolDefinitions.Add(def);
    
            Console.WriteLine($"Properties: {propertiesElement}");        
        }
    
        return toolDefinitions;
    }

    上記のコードでは以下を行いました:

    • MCPツールレスポンスをLLMツールに変換する関数を更新しました。追加したコードを以下に示します:

      JsonElement propertiesElement;
      tool.JsonSchema.TryGetProperty("properties", out propertiesElement);
      
      var def = ConvertFrom(tool.Name, tool.Description, propertiesElement);
      Console.WriteLine($"Tool definition: {def}");
      toolDefinitions.Add(def);

      入力スキーマはツールレスポンスの一部ですが、"properties"属性にあります。そのため、これを抽出する必要があります。さらに、ツールの詳細を使用してConvertFromを呼び出します。これで準備が整ったので、次にユーザーのプロンプトを処理する方法を見てみましょう。

Java

// Create a Bot interface for natural language interaction
public interface Bot {
    String chat(String prompt);
}

// Configure the AI service with LLM and MCP tools
Bot bot = AiServices.builder(Bot.class)
        .chatLanguageModel(model)
        .toolProvider(toolProvider)
        .build();

上記のコードでは以下を行いました:

  • 自然言語でのやり取りのためのシンプルなBotインターフェースを定義しました。
  • LangChain4jのAiServicesを使用してLLMとMCPツールプロバイダーを自動的にバインドしました。
  • フレームワークはツールスキーマの変換と関数呼び出しを内部的に処理します。
  • このアプローチは、MCPツールをLLM互換形式に変換する手動プロセスを排除します。

Rust

MCPツールレスポンスをLLMが理解できる形式に変換するには、ツール一覧をフォーマットするヘルパー関数を追加します。この関数はLLMへのリクエスト時に呼び出されます:

async fn format_tools(tools: &ListToolsResult) -> Result<Vec<Value>, Box<dyn Error>> {
    let tools_json = serde_json::to_value(tools)?;
    let Some(tools_array) = tools_json.get("tools").and_then(|t| t.as_array()) else {
        return Ok(vec![]);
    };

    let formatted_tools = tools_array
        .iter()
        .filter_map(|tool| {
            let name = tool.get("name")?.as_str()?;
            let description = tool.get("description")?.as_str()?;
            let schema = tool.get("inputSchema")?;

            Some(json!({
                "type": "function",
                "function": {
                    "name": name,
                    "description": description,
                    "parameters": {
                        "type": "object",
                        "properties": schema.get("properties").unwrap_or(&json!({})),
                        "required": schema.get("required").unwrap_or(&json!([]))
                    }
                }
            }))
        })
        .collect();

    Ok(formatted_tools)
}

素晴らしいですね。これでユーザーリクエストを処理する準備が整いましたので、次に進みましょう。

-4- ユーザープロンプトリクエストを処理する

この部分では、ユーザーリクエストを処理します。

TypeScript

  1. LLMを呼び出すためのメソッドを追加します:

    async callTools(
        tool_calls: OpenAI.Chat.Completions.ChatCompletionMessageToolCall[],
        toolResults: any[]
    ) {
        for (const tool_call of tool_calls) {
        const toolName = tool_call.function.name;
        const args = tool_call.function.arguments;
    
        console.log(`Calling tool ${toolName} with args ${JSON.stringify(args)}`);
    
    
        // 2. Call the server's tool 
        const toolResult = await this.client.callTool({
            name: toolName,
            arguments: JSON.parse(args),
        });
    
        console.log("Tool result: ", toolResult);
    
        // 3. Do something with the result
        // TODO  
    
        }
    }

    上記のコードでは以下を行いました:

    • callToolsメソッドを追加しました。

    • メソッドはLLMレスポンスを受け取り、ツールが呼び出されたかどうかを確認します:

      for (const tool_call of tool_calls) {
      const toolName = tool_call.function.name;
      const args = tool_call.function.arguments;
      
      console.log(`Calling tool ${toolName} with args ${JSON.stringify(args)}`);
      
      // call tool
      }
    • LLMがツールを呼び出すべきだと判断した場合、そのツールを呼び出します:

      // 2. Call the server's tool 
      const toolResult = await this.client.callTool({
          name: toolName,
          arguments: JSON.parse(args),
      });
      
      console.log("Tool result: ", toolResult);
      
      // 3. Do something with the result
      // TODO  
  2. runメソッドを更新してLLMへの呼び出しとcallToolsの呼び出しを含めます:

    // 1. Create messages that's input for the LLM
    const prompt = "What is the sum of 2 and 3?"
    
    const messages: OpenAI.Chat.Completions.ChatCompletionMessageParam[] = [
            {
                role: "user",
                content: prompt,
            },
        ];
    
    console.log("Querying LLM: ", messages[0].content);
    
    // 2. Calling the LLM
    let response = this.openai.chat.completions.create({
        model: "gpt-4o-mini",
        max_tokens: 1000,
        messages,
        tools: tools,
    });    
    
    let results: any[] = [];
    
    // 3. Go through the LLM response,for each choice, check if it has tool calls 
    (await response).choices.map(async (choice: { message: any; }) => {
        const message = choice.message;
        if (message.tool_calls) {
            console.log("Making tool call")
            await this.callTools(message.tool_calls, results);
        }
    });

素晴らしいですね。コード全体を以下に示します:

import { Client } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/index.js";
import { StdioClientTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/client/stdio.js";
import { Transport } from "@modelcontextprotocol/sdk/shared/transport.js";
import OpenAI from "openai";
import { z } from "zod"; // Import zod for schema validation

class MyClient {
    private openai: OpenAI;
    private client: Client;
    constructor(){
        this.openai = new OpenAI({
            baseURL: "https://models.inference.ai.azure.com", // might need to change to this url in the future: https://models.github.ai/inference
            apiKey: process.env.GITHUB_TOKEN,
        });

        this.client = new Client(
            {
                name: "example-client",
                version: "1.0.0"
            },
            {
                capabilities: {
                prompts: {},
                resources: {},
                tools: {}
                }
            }
            );    
    }

    async connectToServer(transport: Transport) {
        await this.client.connect(transport);
        this.run();
        console.error("MCPClient started on stdin/stdout");
    }

    openAiToolAdapter(tool: {
        name: string;
        description?: string;
        input_schema: any;
          }) {
          // Create a zod schema based on the input_schema
          const schema = z.object(tool.input_schema);
      
          return {
            type: "function" as const, // Explicitly set type to "function"
            function: {
              name: tool.name,
              description: tool.description,
              parameters: {
              type: "object",
              properties: tool.input_schema.properties,
              required: tool.input_schema.required,
              },
            },
          };
    }
    
    async callTools(
        tool_calls: OpenAI.Chat.Completions.ChatCompletionMessageToolCall[],
        toolResults: any[]
      ) {
        for (const tool_call of tool_calls) {
          const toolName = tool_call.function.name;
          const args = tool_call.function.arguments;
    
          console.log(`Calling tool ${toolName} with args ${JSON.stringify(args)}`);
    
    
          // 2. Call the server's tool 
          const toolResult = await this.client.callTool({
            name: toolName,
            arguments: JSON.parse(args),
          });
    
          console.log("Tool result: ", toolResult);
    
          // 3. Do something with the result
          // TODO  
    
         }
    }

    async run() {
        console.log("Asking server for available tools");
        const toolsResult = await this.client.listTools();
        const tools = toolsResult.tools.map((tool) => {
            return this.openAiToolAdapter({
              name: tool.name,
              description: tool.description,
              input_schema: tool.inputSchema,
            });
        });

        const prompt = "What is the sum of 2 and 3?";
    
        const messages: OpenAI.Chat.Completions.ChatCompletionMessageParam[] = [
            {
                role: "user",
                content: prompt,
            },
        ];

        console.log("Querying LLM: ", messages[0].content);
        let response = this.openai.chat.completions.create({
            model: "gpt-4o-mini",
            max_tokens: 1000,
            messages,
            tools: tools,
        });    

        let results: any[] = [];
    
        // 1. Go through the LLM response,for each choice, check if it has tool calls 
        (await response).choices.map(async (choice: { message: any; }) => {
          const message = choice.message;
          if (message.tool_calls) {
              console.log("Making tool call")
              await this.callTools(message.tool_calls, results);
          }
        });
    }
    
}

let client = new MyClient();
 const transport = new StdioClientTransport({
            command: "node",
            args: ["./build/index.js"]
        });

client.connectToServer(transport);

Python

  1. LLMを呼び出すために必要なインポートを追加します:

    # llm
    import os
    from azure.ai.inference import ChatCompletionsClient
    from azure.ai.inference.models import SystemMessage, UserMessage
    from azure.core.credentials import AzureKeyCredential
    import json
  2. 次に、LLMを呼び出す関数を追加します:

    # llm
    
    def call_llm(prompt, functions):
        token = os.environ["GITHUB_TOKEN"]
        endpoint = "https://models.inference.ai.azure.com"
    
        model_name = "gpt-4o"
    
        client = ChatCompletionsClient(
            endpoint=endpoint,
            credential=AzureKeyCredential(token),
        )
    
        print("CALLING LLM")
        response = client.complete(
            messages=[
                {
                "role": "system",
                "content": "You are a helpful assistant.",
                },
                {
                "role": "user",
                "content": prompt,
                },
            ],
            model=model_name,
            tools = functions,
            # Optional parameters
            temperature=1.,
            max_tokens=1000,
            top_p=1.    
        )
    
        response_message = response.choices[0].message
        
        functions_to_call = []
    
        if response_message.tool_calls:
            for tool_call in response_message.tool_calls:
                print("TOOL: ", tool_call)
                name = tool_call.function.name
                args = json.loads(tool_call.function.arguments)
                functions_to_call.append({ "name": name, "args": args })
    
        return functions_to_call

    上記のコードでは以下を行いました:

    • MCPサーバーで見つけたツールをLLMに渡しました。
    • LLMをこれらのツールで呼び出しました。
    • 結果を調査して、呼び出すべきツールがあるかどうかを確認しました。
    • 最後に、呼び出すツールの配列を渡しました。
  3. 最後のステップとして、メインコードを更新します:

    prompt = "Add 2 to 20"
    
    # ask LLM what tools to all, if any
    functions_to_call = call_llm(prompt, functions)
    
    # call suggested functions
    for f in functions_to_call:
        result = await session.call_tool(f["name"], arguments=f["args"])
        print("TOOLS result: ", result.content)

    上記のコードでは以下を行いました:

    • LLMが呼び出すべきだと判断した関数を使用してMCPツールをcall_toolで呼び出しました。
    • MCPサーバーからのツール呼び出し結果を出力しました。

.NET

  1. LLMプロンプトリクエストを行うコードを示します:

    var tools = await GetMcpTools();
    
    for (int i = 0; i < tools.Count; i++)
    {
        var tool = tools[i];
        Console.WriteLine($"MCP Tools def: {i}: {tool}");
    }
    
    // 0. Define the chat history and the user message
    var userMessage = "add 2 and 4";
    
    chatHistory.Add(new ChatRequestUserMessage(userMessage));
    
    // 1. Define tools
    ChatCompletionsToolDefinition def = CreateToolDefinition();
    
    
    // 2. Define options, including the tools
    var options = new ChatCompletionsOptions(chatHistory)
    {
        Model = "gpt-4o-mini",
        Tools = { tools[0] }
    };
    
    // 3. Call the model  
    
    ChatCompletions? response = await client.CompleteAsync(options);
    var content = response.Content;

    上記のコードでは以下を行いました:

    • MCPサーバーからツールを取得しました(var tools = await GetMcpTools())。
    • ユーザープロンプトuserMessageを定義しました。
    • モデルとツールを指定するオプションオブジェクトを構築しました。
    • LLMへのリクエストを行いました。
  2. 最後のステップとして、LLMが関数を呼び出すべきだと判断したかどうかを確認します:

    // 4. Check if the response contains a function call
    ChatCompletionsToolCall? calls = response.ToolCalls.FirstOrDefault();
    for (int i = 0; i < response.ToolCalls.Count; i++)
    {
        var call = response.ToolCalls[i];
        Console.WriteLine($"Tool call {i}: {call.Name} with arguments {call.Arguments}");
        //Tool call 0: add with arguments {"a":2,"b":4}
    
        var dict = JsonSerializer.Deserialize<Dictionary<string, object>>(call.Arguments);
        var result = await mcpClient.CallToolAsync(
            call.Name,
            dict!,
            cancellationToken: CancellationToken.None
        );
    
        Console.WriteLine(result.Content.First(c => c.Type == "text").Text);
    
    }

    上記のコードでは以下を行いました:

    • 関数呼び出しのリストをループしました。
    • 各ツール呼び出しについて、名前と引数を解析し、MCPクライアントを使用してMCPサーバー上のツールを呼び出しました。最後に結果を出力しました。

コード全体は以下の通りです:

using Azure;
using Azure.AI.Inference;
using Azure.Identity;
using System.Text.Json;
using ModelContextProtocol.Client;
using ModelContextProtocol.Protocol.Transport;
using System.Text.Json;

var endpoint = "https://models.inference.ai.azure.com";
var token = Environment.GetEnvironmentVariable("GITHUB_TOKEN"); // Your GitHub Access Token
var client = new ChatCompletionsClient(new Uri(endpoint), new AzureKeyCredential(token));
var chatHistory = new List<ChatRequestMessage>
{
    new ChatRequestSystemMessage("You are a helpful assistant that knows about AI")
};

var clientTransport = new StdioClientTransport(new()
{
    Name = "Demo Server",
    Command = "/workspaces/mcp-for-beginners/03-GettingStarted/02-client/solution/server/bin/Debug/net8.0/server",
    Arguments = [],
});

Console.WriteLine("Setting up stdio transport");

await using var mcpClient = await McpClientFactory.CreateAsync(clientTransport);

ChatCompletionsToolDefinition ConvertFrom(string name, string description, JsonElement jsonElement)
{ 
    // convert the tool to a function definition
    FunctionDefinition functionDefinition = new FunctionDefinition(name)
    {
        Description = description,
        Parameters = BinaryData.FromObjectAsJson(new
        {
            Type = "object",
            Properties = jsonElement
        },
        new JsonSerializerOptions() { PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.CamelCase })
    };

    // create a tool definition
    ChatCompletionsToolDefinition toolDefinition = new ChatCompletionsToolDefinition(functionDefinition);
    return toolDefinition;
}



async Task<List<ChatCompletionsToolDefinition>> GetMcpTools()
{
    Console.WriteLine("Listing tools");
    var tools = await mcpClient.ListToolsAsync();

    List<ChatCompletionsToolDefinition> toolDefinitions = new List<ChatCompletionsToolDefinition>();

    foreach (var tool in tools)
    {
        Console.WriteLine($"Connected to server with tools: {tool.Name}");
        Console.WriteLine($"Tool description: {tool.Description}");
        Console.WriteLine($"Tool parameters: {tool.JsonSchema}");

        JsonElement propertiesElement;
        tool.JsonSchema.TryGetProperty("properties", out propertiesElement);

        var def = ConvertFrom(tool.Name, tool.Description, propertiesElement);
        Console.WriteLine($"Tool definition: {def}");
        toolDefinitions.Add(def);

        Console.WriteLine($"Properties: {propertiesElement}");        
    }

    return toolDefinitions;
}

// 1. List tools on mcp server

var tools = await GetMcpTools();
for (int i = 0; i < tools.Count; i++)
{
    var tool = tools[i];
    Console.WriteLine($"MCP Tools def: {i}: {tool}");
}

// 2. Define the chat history and the user message
var userMessage = "add 2 and 4";

chatHistory.Add(new ChatRequestUserMessage(userMessage));


// 3. Define options, including the tools
var options = new ChatCompletionsOptions(chatHistory)
{
    Model = "gpt-4o-mini",
    Tools = { tools[0] }
};

// 4. Call the model  

ChatCompletions? response = await client.CompleteAsync(options);
var content = response.Content;

// 5. Check if the response contains a function call
ChatCompletionsToolCall? calls = response.ToolCalls.FirstOrDefault();
for (int i = 0; i < response.ToolCalls.Count; i++)
{
    var call = response.ToolCalls[i];
    Console.WriteLine($"Tool call {i}: {call.Name} with arguments {call.Arguments}");
    //Tool call 0: add with arguments {"a":2,"b":4}

    var dict = JsonSerializer.Deserialize<Dictionary<string, object>>(call.Arguments);
    var result = await mcpClient.CallToolAsync(
        call.Name,
        dict!,
        cancellationToken: CancellationToken.None
    );

    Console.WriteLine(result.Content.First(c => c.Type == "text").Text);

}

// 5. Print the generic response
Console.WriteLine($"Assistant response: {content}");

Java

try {
    // Execute natural language requests that automatically use MCP tools
    String response = bot.chat("Calculate the sum of 24.5 and 17.3 using the calculator service");
    System.out.println(response);

    response = bot.chat("What's the square root of 144?");
    System.out.println(response);

    response = bot.chat("Show me the help for the calculator service");
    System.out.println(response);
} finally {
    mcpClient.close();
}

上記のコードでは以下を行いました:

  • シンプルな自然言語プロンプトを使用してMCPサーバーツールとやり取りしました。
  • LangChain4jフレームワークは以下を自動的に処理します:
    • ユーザープロンプトを必要に応じてツール呼び出しに変換
    • LLMの判断に基づいて適切なMCPツールを呼び出し
    • LLMとMCPサーバー間の会話フローを管理
  • bot.chat()メソッドは、MCPツール実行結果を含む自然言語レスポンスを返します。
  • このアプローチは、ユーザーが基盤となるMCP実装を知らなくても済むシームレスなユーザー体験を提供します。

完全なコード例:

public class LangChain4jClient {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {        ChatLanguageModel model = OpenAiOfficialChatModel.builder()
                .isGitHubModels(true)
                .apiKey(System.getenv("GITHUB_TOKEN"))
                .timeout(Duration.ofSeconds(60))
                .modelName("gpt-4.1-nano")
                .timeout(Duration.ofSeconds(60))
                .build();

        McpTransport transport = new HttpMcpTransport.Builder()
                .sseUrl("http://localhost:8080/sse")
                .timeout(Duration.ofSeconds(60))
                .logRequests(true)
                .logResponses(true)
                .build();

        McpClient mcpClient = new DefaultMcpClient.Builder()
                .transport(transport)
                .build();

        ToolProvider toolProvider = McpToolProvider.builder()
                .mcpClients(List.of(mcpClient))
                .build();

        Bot bot = AiServices.builder(Bot.class)
                .chatLanguageModel(model)
                .toolProvider(toolProvider)
                .build();

        try {
            String response = bot.chat("Calculate the sum of 24.5 and 17.3 using the calculator service");
            System.out.println(response);

            response = bot.chat("What's the square root of 144?");
            System.out.println(response);

            response = bot.chat("Show me the help for the calculator service");
            System.out.println(response);
        } finally {
            mcpClient.close();
        }
    }
}

Rust

ここが作業の大部分が行われる場所です。最初のユーザープロンプトでLLMを呼び出し、そのレスポンスを処理してツールを呼び出す必要があるかどうかを確認します。必要であればツールを呼び出し、ツール呼び出しが不要になるまでLLMとの会話を続け、最終的なレスポンスを得ます。 main.rsファイルに以下の関数を追加して、LLM呼び出しを処理する関数を定義します。

async fn call_llm(
    client: &Client<OpenAIConfig>,
    messages: &[Value],
    tools: &ListToolsResult,
) -> Result<Value, Box<dyn Error>> {
    let response = client
        .completions()
        .create_byot(json!({
            "messages": messages,
            "model": "openai/gpt-4.1",
            "tools": format_tools(tools).await?,
        }))
        .await?;
    Ok(response)
}

この関数は、LLMクライアント、メッセージのリスト(ユーザープロンプトを含む)、MCPサーバーのツールを受け取り、LLMにリクエストを送信してレスポンスを返します。

LLMからのレスポンスには、choicesの配列が含まれています。この結果を処理して、tool_callsが存在するかどうかを確認する必要があります。これにより、LLMが特定のツールを引数付きで呼び出す必要があることがわかります。main.rsファイルの末尾に以下のコードを追加して、LLMレスポンスを処理する関数を定義してください。

async fn process_llm_response(
    llm_response: &Value,
    mcp_client: &RunningService<RoleClient, ()>,
    openai_client: &Client<OpenAIConfig>,
    mcp_tools: &ListToolsResult,
    messages: &mut Vec<Value>,
) -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let Some(message) = llm_response
        .get("choices")
        .and_then(|c| c.as_array())
        .and_then(|choices| choices.first())
        .and_then(|choice| choice.get("message"))
    else {
        return Ok(());
    };

    // Print content if available
    if let Some(content) = message.get("content").and_then(|c| c.as_str()) {
        println!("🤖 {}", content);
    }

    // Handle tool calls
    if let Some(tool_calls) = message.get("tool_calls").and_then(|tc| tc.as_array()) {
        messages.push(message.clone()); // Add assistant message

        // Execute each tool call
        for tool_call in tool_calls {
            let (tool_id, name, args) = extract_tool_call_info(tool_call)?;
            println!("⚡ Calling tool: {}", name);

            let result = mcp_client
                .call_tool(CallToolRequestParam {
                    name: name.into(),
                    arguments: serde_json::from_str::<Value>(&args)?.as_object().cloned(),
                })
                .await?;

            // Add tool result to messages
            messages.push(json!({
                "role": "tool",
                "tool_call_id": tool_id,
                "content": serde_json::to_string_pretty(&result)?
            }));
        }

        // Continue conversation with tool results
        let response = call_llm(openai_client, messages, mcp_tools).await?;
        Box::pin(process_llm_response(
            &response,
            mcp_client,
            openai_client,
            mcp_tools,
            messages,
        ))
        .await?;
    }
    Ok(())
}

tool_callsが存在する場合、ツール情報を抽出し、MCPサーバーにツールリクエストを送信し、その結果を会話メッセージに追加します。その後、LLMとの会話を続け、アシスタントのレスポンスとツール呼び出し結果でメッセージを更新します。

MCP呼び出しのためにLLMが返すツール呼び出し情報を抽出するには、必要な情報をすべて取り出すヘルパー関数を追加します。以下のコードをmain.rsファイルの末尾に追加してください。

fn extract_tool_call_info(tool_call: &Value) -> Result<(String, String, String), Box<dyn Error>> {
    let tool_id = tool_call
        .get("id")
        .and_then(|id| id.as_str())
        .unwrap_or("")
        .to_string();
    let function = tool_call.get("function").ok_or("Missing function")?;
    let name = function
        .get("name")
        .and_then(|n| n.as_str())
        .unwrap_or("")
        .to_string();
    let args = function
        .get("arguments")
        .and_then(|a| a.as_str())
        .unwrap_or("{}")
        .to_string();
    Ok((tool_id, name, args))
}

これで、初期のユーザープロンプトを処理し、LLMを呼び出す準備が整いました。main関数を更新して、以下のコードを含めてください。

// LLM conversation with tool calls
let response = call_llm(&openai_client, &messages, &tools).await?;
process_llm_response(
    &response,
    &mcp_client,
    &openai_client,
    &tools,
    &mut messages,
)
.await?;

これにより、2つの数値の合計を求める初期のユーザープロンプトでLLMにクエリを送り、レスポンスを処理して動的にツール呼び出しを処理します。

素晴らしいですね、これで完了です!

課題

演習のコードを使って、さらに多くのツールを備えたサーバーを構築してください。その後、演習のようにLLMを使用したクライアントを作成し、さまざまなプロンプトでテストして、すべてのサーバーツールが動的に呼び出されることを確認してください。このようなクライアントを構築することで、エンドユーザーはプロンプトを使用してMCPサーバーが呼び出されていることを意識せずに、優れたユーザー体験を得ることができます。

解答

解答

重要なポイント

  • クライアントにLLMを追加することで、MCPサーバーとのやり取りがより使いやすくなります。
  • MCPサーバーのレスポンスをLLMが理解できる形式に変換する必要があります。

サンプル

追加リソース

次のステップ

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