最近 AI 领域的 MCP（模型上下文协议）特别火，它是 Anthropic 推出的开放标准，给大语言模型和 AI 助手提供了统一接口，让 AI 能调用外部工具完成复杂任务。今天咱们就来带大家看看，如何通过 MCP 实现本地 Excel 文件的读取和写入，并且基于 Spring AI 框架进行开发。

一. MCP概述

1.1 什么是MCP

以前，如果想让 AI 处理我们的数据，基本只能靠预训练数据或者上传数据，既麻烦又低效。而且，就算是很强大的 AI 模型，也会有数据隔离的问题，无法直接访问新数据，每次有新的数据进来，都要重新训练或上传，扩展起来比较困难。

现在，MCP（Model Context Protocol）解决了这个问题，它突破了模型对静态知识库的依赖，使其具备更强的动态交互能力，能够像人类一样调用搜索引擎、访问本地文件、连接 API 服务，甚至直接操作第三方库。所以 MCP 相当于在 AI 和数据之间架起了一座桥。更重要的是，只要大家都遵循 MCP 这套协议，AI 就能无缝连接本地数据、互联网资源、开发工具、生产力软件，甚至整个社区生态，实现真正的“万物互联”，这将极大提升 AI 的协作和工作能力，价值不可估量。

1.2 MCP 与 Function Calling 的区别

  • MCP（Model Context Protocol），模型上下文协议
  • Function Calling，函数调用

这两种技术都是为了增强 AI 模型与外部数据的交互能力，但 MCP 不止可以增强 AI 模型，还可以是其他的应用系统。

类别 MCP（Model Context Protocol） Function Calling
性质 协议 功能
范围 通用（多数据源、多功能） 特定场景（单一数据源或功能）
目标 统一接口，实现互操作 扩展模型能力
实现 基于标准协议 依赖于特定模型实现
开发复杂度 低：通过统一协议实现多源兼容 高：需要为每个任务单独开发函数
复用性 高：一次开发，可多场景使用 低：函数通常为特定任务设计
灵活性 高：支持动态适配和扩展 低：功能扩展需要额外开发
常见场景 复杂场景，如跨平台数据访问与整合 简单任务，如获取商品信息等

1.3 MCP 核心架构

核心架构 - MCP 中文文档

  • MCP 遵循一个 client-server 架构，其中：
    • Hosts 是 LLM 应用（如 Claude Desktop 或 IDEs），它们发起连接
    • Clients 在 host 应用中与 servers 保持 1:1 的连接
    • Servers 为 clients 提供上下文、tools 和 prompts

1.3.1 MCP Client

MCP client 充当 LLM 和 MCP server 之间的桥梁，MCP client 的工作流程如下：

  • MCP client 首先从 MCP server 获取可用的工具列表。
  • 将用户的查询连同工具描述通过 function calling 一起发送给 LLM。
  • LLM 决定是否需要使用工具以及使用哪些工具。
  • 如果需要使用工具，MCP client 会通过 MCP server 执行相应的工具调用。
  • 工具调用的结果会被发送回 LLM。
  • LLM 基于所有信息生成自然语言响应。
  • 最后将响应展示给用户。

Claude Desktop 和Cursor都支持了MCP Server接入能力，它们就是作为 MCP client来连接某个MCP Server感知和实现调用。

1.3.2 MCP Server

MCP server 是 MCP 架构中的关键组件，它可以提供 3 种主要类型的功能：

  • 资源（Resources）：类似文件的数据，可以被客户端读取，如 API 响应或文件内容。
  • 工具（Tools）：可以被 LLM 调用的函数（需要用户批准）。
  • 提示（Prompts）：预先编写的模板，帮助用户完成特定任务。

这些功能使 MCP server 能够为 AI 应用提供丰富的上下文信息和操作能力，从而增强 LLM 的实用性和灵活性。

你可以在 MCP Servers Repository 和 Awesome MCP Servers 这两个 repo 中找到许多由社区实现的 MCP server。使用 TypeScript 编写的 MCP server 可以通过 npx 命令来运行，使用 Python 编写的 MCP server 可以通过 uvx 命令来运行。

在 mcp.so 网站中我们可以找到很多好用的 MCP Server

1.4 MCP交互流程

MCP的交互步骤解析：

  1. 用户提出需求：用户提出 “帮我读取 /xx/hello.xlsx 文件，并对数据进行汇总” 这样的具体任务需求。
  2. 工具发现：MCP Client 向 MCP Server 发起 “tools/list 工具发现” 请求 ，目的是查找能满足用户需求的工具。
  3. 返回工具定义信息：MCP Server 将符合要求的工具定义信息返回给 MCP Client ，让 MCP Client 了解可用工具的相关情况。
  4. 发送用户问题和工具定义信息：MCP Client 把用户问题以及从 MCP Server 得到的工具定义信息发送给 LLM（大语言模型） 。
  5. 大模型调用工具：LLM 根据接收到的信息，决定调用合适的工具来处理用户问题。
  6. MCP Client 调用工具：LLM 指示 MCP Client 去调用相应工具，MCP Client 按照指示向 MCP Server 发起工具调用请求 。
  7. 读取磁盘中指定文件：MCP Server 从本地磁盘读取用户要求的 /xx/hello.xlsx 文件 。
  8. MCP Server 解析 excel 文件内容，拼接返回值：对读取到的 Excel 文件内容进行解析处理，并将相关数据整理拼接成合适的返回值形式。
  9. 返回解析到的文件内容：MCP Server 将解析处理后的文件内容返回给 MCP Client 。
  10. 返回工具执行结果：MCP Client 将工具执行结果（即从 MCP Server 接收到的文件内容等）返回给 LLM 。
  11. 返回最终用户问题答案：LLM 根据接收到的工具执行结果，生成最终的用户问题答案 。
  12. 展示最终回答：MCP Client 将最终答案展示给用户，完成整个交互流程。

二. Spring AI MCP

2.1 基本架构

介绍完MCP基本原理，我们就来使用 Spring AI MCP 框架来开发 MCP 服务，可以先通过 官方文档 来了解其基本架构。

遵循三层架构：

  • 客户端/服务器层 ：MCP Client 处理客户端操作，而 MCP Server 管理服务器端协议操作。两者都使用 McpSession 进行通信管理。
  • 会话层（McpSession） ：通过 DefaultMcpSession 实现管理通信模式和状态。
  • 传输层（McpTransport） ：处理 JSON-RPC 消息序列化和反序列化，支持多种传输实现。

2.2 MCP Client

MCP 客户端是 MCP 架构中的关键组件，主要负责和 MCP 服务器建立连接并进行通信。它能自动匹配服务器的协议版本，确认可用功能，并负责数据传输和 JSON-RPC 交互。此外，它还能发现和使用各种工具、管理资源，并与提示系统进行交互。

除了这些核心功能，MCP 客户端还支持一些额外特性，比如根管理、采样控制，以及同步或异步操作。为了适应不同场景，它提供了多种数据传输方式，包括标准输入/输出、基于 Java HttpClient 和 WebFlux 的 SSE 传输。

2.3 MCP Server

MCP 服务器是整个 MCP 架构的核心部分，主要用来为客户端提供各种工具、资源和功能支持。它负责处理客户端的请求，包括解析协议、提供工具、管理资源以及处理各种交互信息。同时，它还能记录日志、发送通知，并且支持多个客户端同时连接，保证高效的通信和协作。它可以通过多种方式进行数据传输，比如标准输入/输出、Servlet、WebFlux 和 WebMVC，满足不同应用场景的需求。

2.4 Spring AI 集成 MCP

可以通过引入一些依赖，直接让 Spring AI 和 MCP 进行集成，在 Spring Boot 项目中轻松使用。

比如客户端启动器：

  • spring-ai-starter-mcp-client：核心启动器，提供 STDIO 和基于 HTTP 的 SSE 支持
  • spring-ai-starter-mcp-client-webflux：基于 WebFlux 的 SSE 流式传输实现

服务器启动器：

  • spring-ai-starter-mcp-server：核心服务器，具有 STDIO 传输支持
  • spring-ai-starter-mcp-server-webmvc：基于 Spring MVC 的 SSE 流式传输实现
  • spring-ai-starter-mcp-server-webflux：基于 WebFlux 的 SSE 流式传输实现

下面我们来实战 MCP 项目的开发。

三. MCP Server实战

MCP 的使用分为两种模式，STDIO 模式（本地运行）和 SSE 模式（远程服务）。本文我们暂时只介绍 STDIO 模式，如果对 SSE 模式感兴趣，可以参考官方文档：

MCP Server Boot Starter :: Spring AI Reference

3.1 初始化项目

新建一个SpringBoot 3.x版本的项目，我们取名为 mcp-excel-server

项目代码：bigcoder84/mcp-excel-server

3.2 引入依赖

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<dependency>
    <groupId>org.springframework.ai</groupId>
    <artifactId>spring-ai-mcp-server-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0.0-M6</version>
</dependency>

3.2 修改application.yaml文件

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spring:
  application:
    name: mcp-excel-server
  main:
    web-application-type: none
    banner-mode: off

  ai:
    mcp:
      server:
        stdio: true # 启用stdio模式
        name: mcp-server
        version: 0.0.1
        type: SYNC

3.3 Excel文件读取功能实现

@Tool 是 Spring AI MCP 框架中用于快速暴露业务能力为 AI 工具的核心注解，该注解实现 Java 方法与 MCP 协议工具的自动映射，并且可以通过注解的属性 description，帮助LLM理解工具能够提供的能力。

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package cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.servive;

import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.BaseResponse;
import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.ExcelReadRequest;
import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.ExcelReadResponse;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.poi.hssf.usermodel.HSSFWorkbook;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Cell;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Row;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Sheet;
import org.apache.poi.ss.usermodel.Workbook;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 * @author bigcoder84
 * @Description
 * @date 2025-03-26 11:35
 */
@Slf4j
@Service
public class ExcelReadService {


    /**
     * 根据搜索词搜索面试鸭面试题目
     *
     * @return 返回解析的JSON数据
     */
    @Tool(description = "用于读取本地excel中的内容，传入文件路径，返回JSON格式的数据")
    public BaseResponse<ExcelReadResponse> readExcel(ExcelReadRequest request) {
        log.info("开始读取Excel文件: {}", request);
        String filePath = request.getFilePath();
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath)) {
            Workbook workbook;
            if (filePath.toLowerCase().endsWith(".xlsx")) {
                workbook = new XSSFWorkbook(fis);
            } else if (filePath.toLowerCase().endsWith(".xls")) {
                workbook = new HSSFWorkbook(fis);
            } else {
                throw new IllegalArgumentException("不支持的文件格式，仅支持.xlsx或.xls格式");
            }

            List<Map<String, String>> result = new ArrayList<>();
            Sheet sheet = workbook.getSheetAt(0);
            Row headerRow = sheet.getRow(0);
            int columnCount = headerRow.getLastCellNum();

            for (int i = 1; i <= sheet.getLastRowNum(); i++) {
                Row row = sheet.getRow(i);
                if (row == null) {
                    continue;
                }

                Map<String, String> rowData = new HashMap<>();
                for (int j = 0; j < columnCount; j++) {
                    Cell headerCell = headerRow.getCell(j);
                    Cell cell = row.getCell(j);
                    String header = headerCell != null ? headerCell.toString() : "Column" + j;
                    String value = cell != null ? cell.toString() : "";
                    rowData.put(header, value);
                }
                result.add(rowData);
            }

            workbook.close();
            log.info("Excel文件读取完成，共处理{}行数据", result.size());
            return BaseResponse.success(ExcelReadResponse.builder().dataList(result).build());
        } catch (IOException e) {
            log.error("读取Excel文件失败: {}", e.getMessage(), e);
            return BaseResponse.failed("读取Excel文件失败,error:" + e.getMessage());
        }
    }
}

我们还可以使用 @ToolParam 注解，MCP Client需要传递给服务端的参数：

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package cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto;

import lombok.Data;
import org.springframework.ai.tool.annotation.ToolParam;

/**
 * @author: Jindong.Tian
 * @date: 2025-04-12
 **/
@Data
public class ExcelReadRequest {

    @ToolParam(description = "文件绝对路径")
    private String filePath;
}

3.5 Excel文件写入功能实现

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package cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.servive;

import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.BaseResponse;
import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.ExcelWriteRequest;
import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto.ExcelWriteResponse;
import java.io.FileOutputStream;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.poi.ss.usermodel.*;
import org.apache.poi.xssf.usermodel.XSSFWorkbook;
import org.springframework.ai.tool.annotation.Tool;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * @author bigcoder84
 * @Description
 * @date 2025-03-26 11:35
 */
@Slf4j
@Service
public class ExcelWriteService {

    /**
     * 将JSON数据写入Excel文件
     */
    @Tool(description = "用于将JSON数据写入Excel文件，")
    public BaseResponse<ExcelWriteResponse> writeToExcel(ExcelWriteRequest request) {
        log.info("开始写入Excel文件: {}", request);
        if (request.getDataList() == null || request.getDataList().isEmpty()) {
            log.warn("没有数据需要写入Excel");
            return BaseResponse.failed("没有数据需要写入的数据");
        }

        try (Workbook workbook = new XSSFWorkbook()) {
            Sheet sheet = workbook.createSheet("Sheet1");

            // 创建标题行样式
            CellStyle headerStyle = workbook.createCellStyle();
            headerStyle.setFillForegroundColor(IndexedColors.GREY_25_PERCENT.getIndex());
            headerStyle.setFillPattern(FillPatternType.SOLID_FOREGROUND);
            headerStyle.setAlignment(HorizontalAlignment.CENTER);
            //先设置表中的编码
            Font headerFont = workbook.createFont();
            headerFont.setBold(true);
            headerStyle.setFont(headerFont);

            // 创建表头
            List<String> headers = request.getHeaders();
            Row headerRow = sheet.createRow(0);
            int colNum = 0;
            for (String header : headers) {
                Cell cell = headerRow.createCell(colNum++);
                cell.setCellValue(header);
                cell.setCellStyle(headerStyle);
                //先设置表中的编码
            }

            // 写入数据
            int rowNum = 1;
            for (Map<String, String> rowData : request.getDataList()) {
                Row row = sheet.createRow(rowNum++);
                colNum = 0;
                for (String header : headers) {
                    Cell cell = row.createCell(colNum++);
                    Object value = rowData.get(header);
                    if (value != null) {
                        cell.setCellValue(value.toString());
                    }
                }
            }

            // 自动调整列宽
            for (int i = 0; i < headers.size(); i++) {
                sheet.autoSizeColumn(i);
            }

            // 保存文件
            try (FileOutputStream fileOut = new FileOutputStream(request.getFilePath())) {
                workbook.write(fileOut);
            }
            return BaseResponse.success(ExcelWriteResponse.builder().filePath(request.getFilePath()).build());
        } catch (Exception e) {
            log.error("写入Excel文件失败: {}", e.getMessage(), e);
            return BaseResponse.failed("导出失败,error:" + e.getMessage());
        }
    }
}

我们同样需要使用 @ToolParam 注解注明 MCP Client 需要传递的参数：

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package cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.dto;

import java.util.List;
import java.util.Map;
import lombok.Data;
import org.springframework.ai.tool.annotation.ToolParam;

/**
 * @author: bigcoder84
 * @date: 2025-04-12
 **/
@Data
public class ExcelWriteRequest {

    @ToolParam(description = "文件绝对路径")
    private String filePath;
    @ToolParam(description = "表头列表，例如[\"列1\", \"列2\", ...]")
    private List<String> headers;
    @ToolParam(description = "数据列表，每个元素是一个Map，键为列名，值为对应单元格的值。例如：[{\"列1\": \"值1\", \"列2\": \"值2\",...},...]")
    private List<Map<String, String>> dataList;
}

3.6 注册 MCP 工具

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package cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver;

import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.servive.ExcelReadService;
import cn.bigcoder.mcp.demo.mcpexcel.mcpexcelserver.servive.ExcelWriteService;
import org.springframework.ai.tool.ToolCallbackProvider;
import org.springframework.ai.tool.method.MethodToolCallbackProvider;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

@SpringBootApplication
public class McpExcelServerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(McpExcelServerApplication.class, args);
    }

    @Bean
    public ToolCallbackProvider serverTools(ExcelWriteService excelWriteService,
            ExcelReadService excelReadService) {
        return MethodToolCallbackProvider
                .builder()
                .toolObjects(excelWriteService, excelReadService)
                .build();
    }
}

3.7 生成可执行jar

在项目根目录下执行下列命令，将项目打包为可执行jar：

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mvn clean package -Dmaven.test.skip=true

执行成功后，就会在targrt目录下看到生成的jar包：

四. 使用 MCP Inspector 测试 MCP Server

MCP Inspector 是一个交互式开发者工具，用于测试和调试 MCP 服务器。

该工具运行依赖于node.js，大家自行安装即可。

使用下列命令运行 MCP Inspector：

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npx @modelcontextprotocol/inspector

访问浏览器 http://127.0.0.1:6274 即可进入工具：

选择正确的传输模式、命令、运行参数，以我们开发的工具为例，填写下列参数即可：

参数名 参数值
Transport Type STDIO
Command java
Arguments -Dspring.ai.mcp.server.stdio=true -Dspring.main.web-application-type=none -Dlogging.pattern.console= -jar {your_path}\\mcp-excel-server-0.0.1.jar

点击“Connect”即可连接MCP Server，在右边工具栏中，我们就可以看到MCP Server提供的功能，并且我们可以针对功能传入参数进行调试：

五. 在LLM客户端中使用 mcp-excel-server

开发完 MCP Server 后，我们可以将其与 LLM 客户端进行集成。

目前 Claude、Cursor 以及 Cherry Studio 等，都可以快速接入 MCP 功能。我们通过 Cherry Studio 来验证一下我们开发的工具。

5.1 配置Cherry Studio

  1. 打开设置，配置大语言模型API KEY，请选择支持工具调用功能的模型进行配置，我这里配置的DeepSeek：

  2. 选择 “MCP 服务器” 选项，点击右上角“编辑MCP配置”，配置我们开发的 mcp-excel-server

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    {
      "mcpServers": {
        "AUM5itYnoMcxPiU2vFa3Z": {
          "name": "Excel操作",
          "type": "stdio",
          "description": "",
          "isActive": true,
          "command": "java",
          "args": [
            "-Dspring.ai.mcp.server.stdio=true",
            "-Dspring.main.web-application-type=none",
            "-Dfile.encoding=UTF-8",
            "-jar",
            "{your_path}/mcp-excel-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar"
          ]
        }
      }
    }

    当然，你也可以通过图形化界面进行配置。

  3. 检查是否正确连接 MCP Server

5.2 在对话中使用MCP功能

如果想要在对话中激活MCP功，我们需要手动开启该功能：

我们喂给LLM一个本地的EXCEL文件，让他读取该文件，并按天进行汇总后导出为另外一个文件，源文件内容为：

这样我们就能赋予LLM解析本地Excel的能力了：

查看MCP Server生成的文件：

点击 Cherry Studio 对话框中的工具项，我们可以看到 MCP Client 和 MCP Server的调用情况：

至此我们就带大家走完了 MCP Server 开发的全流程。

六. 总结

本文通过理论与实战结合的方式，完整呈现了基于 Spring AI 框架开发 MCP Server 的核心流程。从 MCP 协议的基础架构出发，我们理解了其作为 “AI 与数据桥梁” 的核心价值 —— 通过统一接口打破数据孤岛，让 AI 能动态调用工具、访问本地资源，实现复杂任务的处理。相较于传统 Function Calling，MCP 的标准化协议带来了更低的开发成本、更高的复用性和更强的灵活性，尤其在跨平台数据整合与生态协作场景中优势显著。

实战部分，我们基于 Spring AI MCP 提供的工具注解和框架支持，快速实现了本地 Excel 文件的读取与写入功能，并通过 Cherry Studio 等 LLM 客户端验证了 MCP Server 的实际效果。这不仅展示了 MCP 在数据处理场景中的实用性，也印证了其 “一次开发、多场景复用” 的设计理念。随着 MCP 生态的不断完善，未来开发者可基于类似模式构建更多功能模块（如数据库操作、API 调用等），推动 AI 从 “静态知识库” 向 “动态协作平台” 进化，为企业级 AI 应用开发开辟新的可能性。

本文参考至：

如何开发 MCP 服务？保姆级教程！ - 程序员鱼皮 - 博客园

一文看懂：MCP(大模型上下文协议) - 知乎

十大步骤详解Spring AI MCP机制底层实现，小白误入！-51CTO.COM

MCP Server Boot Starter :: Spring AI Reference

MCP 中文文档