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Java MCP 实战 --＞ AI玩转贪吃蛇

ops 2025/8/30 16:36:51

MCP 实战 --> AI玩转贪吃蛇

MCP 更加便捷的扩展了 LLM 的能力，使得 AI 发展更加迅猛。本篇主要为了学习MCP的应用，实现了让AI去玩贪吃蛇，使用 Java 实现了 MCP Server 和 MCP Client 的编码。其他文章如下：

thinking

基础版

  1. 使用 html 实现通过上下左右版本的贪吃蛇
  2. 贪吃蛇可以自动寻找‘食物’
  3. 将贪吃蛇自动寻路的逻辑分离开，使用WebSocket进行路径规划

一个简易版的贪吃蛇已经完成了，这个代码可以尝试用AI生成

MCP 版本

需要实现四个工具，让 AI 控制游戏的开始和结束

  • start_game 开始游戏
  • end_game 结束游戏
  • auto_path_find 自动寻找
  • get_state 获取当前游戏状态
  • move_step 手动移动

流程图如下

在这里插入图片描述

具体过程如下：

  1. 服务启动，客户端连接服务端并获取其能力集，初始化完成，等待用户指令
  2. 用户给 AI 一个任务，输入：开一局贪吃蛇吧，当得分大于100 分时停止！
    • 注：可以选择手动移动还是自动寻址
  3. 客户端接收到指令，发送给 AI，一并发送的还有可用的工具集
  4. AI 分析用户意图，判断用户要玩贪吃蛇，看到工具集里有控制游戏的状态
  5. 于是告诉MCP Client，本次调用的工具是****调用完把结果返回给我
  6. MCP Client 使用 Call Tool 去调用这两个工具
  7. MCP Server 收到消息，要我开始游戏，给连接的贪吃蛇游戏客户端，发出指令，开始游戏
  8. 贪吃蛇游戏汇报当前状态，游戏已开始，当前蛇在哪，食物在哪，蛇的方向，当前得分
  9. MCP Server接收到贪吃蛇状态，记录下来，并告诉 MCP Client 当前游戏开始了，蛇的状态是…
  10. MCP Client 获取到第一个工具 start_game 的结果后，发起第二次工具调用get_state，服务端再返回当前贪吃蛇最新的状态
  11. MCP Client 拿到所有的数据后，发送给 AI
    • 如果是自动寻址，则循环获取 get_stat，直到得分大于100分，调用end_game通知游戏客户端停止
    • 如果是手动移动，需要让大模型判断如何移动，通知Client，然后调用 MCP Server具体的工具，再通知到游戏客户端，一直循环…直到完成任务为止

编码

基础版贪吃蛇

<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>贪吃蛇-豪华尊享版</title><style>canvas {border: 3px solid #2c3e50;border-radius: 10px;background: linear-gradient(145deg, #ecf0f1, #dfe6e9);}#score-panel {font-size: 24px;margin: 15px 0;color: #2c3e50;font-family: Arial, sans-serif;text-shadow: 1px 1px 2px rgba(0,0,0,0.1);}body {display: flex;flex-direction: column;align-items: center;background: #bdc3c7;min-height: 100vh;margin: 0;padding-top: 20px;}</style>
</head>
<body>
<div id="score-panel">得分: 0</div>
<canvas id="gameCanvas" width="400" height="400"></canvas>
<script type="module">// 连接 snake-serverconst socket = new WebSocket('ws://localhost:8080/ws');socket.onmessage = (event) => {console.log('[WS Received]', event.data);const data = JSON.parse(event.data);// 处理方向指令if (data.type === 'direction') {switch(data.direction) {case'left': if (dx !== gridSize) { dx = -gridSize; dy = 0; } break;case'up': if (dy !== gridSize) { dx = 0; dy = -gridSize; } break;case'right': if (dx !== -gridSize) { dx = gridSize; dy = 0; } break;case'down': if (dy !== -gridSize) { dx = 0; dy = gridSize; } break;}gameStep(); // 执行一步}// 处理游戏开始指令else if (data.type === 'start') {if (!gameStarted) {gameStarted = true;initGame();// 发送状态到服务端sendStateToServer();}}// 处理游戏结束指令else if (data.type === 'end') {// 发送状态到服务端sendStateToServer();if (gameStarted) {gameOver();}}// 获取状态else if (data.type === 'get_state') {// 发送状态到服务端sendStateToServer();}};const canvas = document.getElementById('gameCanvas');const ctx = canvas.getContext('2d');const gridSize = 20;const initialSpeed = 150;// 颜色配置const colors = {snakeHead: '#3498db',snakeBody: '#2980b9',food: '#e74c3c',foodGlow: 'rgba(231, 76, 60, 0.4)',eye: '#FFFFFF'};let snake = [];let food = {};let dx = gridSize;let dy = 0;let score = 0;let gameStarted = false;let autoMove = false; // 新增自动移动控制开关let isSetting =  false; // 定时器注入开关let gameLoop;function initGame(){isSetting = false;snake = [{x: 5 * gridSize, y: 5 * gridSize},{x: 4 * gridSize, y: 5 * gridSize},{x: 3 * gridSize, y: 5 * gridSize}];dx = gridSize;dy = 0;score = 0;document.getElementById('score-panel').textContent = `得分: ${score}`;generateFood();draw();}function generateFood(){food = {x: Math.floor(Math.random() * (canvas.width/gridSize)) * gridSize,y: Math.floor(Math.random() * (canvas.height/gridSize)) * gridSize,glow: 0// 新增发光动画状态};while(snake.some(s => s.x === food.x && s.y === food.y)) generateFood();}function drawSnake(){snake.forEach((segment, index) => {const isHead = index === 0;const radius = gridSize/2 * (isHead ? 0.9 : 0.8);// 身体渐变const gradient = ctx.createLinearGradient(segment.x, segment.y,segment.x + gridSize, segment.y + gridSize);gradient.addColorStop(0, isHead ? colors.snakeHead : colors.snakeBody);gradient.addColorStop(1, isHead ? lightenColor(colors.snakeHead, 20) : lightenColor(colors.snakeBody, 20));// 绘制身体ctx.beginPath();ctx.roundRect(segment.x + 1, segment.y + 1,gridSize - 2, gridSize - 2,isHead ? 8 : 6);ctx.fillStyle = gradient;ctx.shadowColor = 'rgba(0,0,0,0.2)';ctx.shadowBlur = 5;ctx.fill();// 绘制蛇头的眼睛if (isHead) {const eyeOffset = gridSize / 5;const eyeSize = gridSize / 5;const eyeX = segment.x + gridSize / 2 - eyeOffset;const eyeY = segment.y + gridSize / 2 - eyeOffset;// 左眼ctx.beginPath();ctx.arc(eyeX, eyeY, eyeSize, 0, Math.PI * 2);ctx.fillStyle = colors.eye;ctx.fill();// 右眼ctx.beginPath();ctx.arc(eyeX + 2 * eyeOffset, eyeY, eyeSize, 0, Math.PI * 2);ctx.fillStyle = colors.eye;ctx.fill();}});}function drawFood(){// 发光动画food.glow = (food.glow + 0.05) % (Math.PI * 2);const glowSize = Math.sin(food.glow) * 3;// 外发光ctx.beginPath();ctx.arc(food.x + gridSize/2,food.y + gridSize/2,gridSize/2 + glowSize,0, Math.PI * 2);ctx.fillStyle = colors.foodGlow;ctx.fill();// 食物主体ctx.beginPath();ctx.arc(food.x + gridSize/2,food.y + gridSize/2,gridSize/2 - 2,0, Math.PI * 2);const gradient = ctx.createRadialGradient(food.x + gridSize/2, food.y + gridSize/2, 0,food.x + gridSize/2, food.y + gridSize/2, gridSize/2);gradient.addColorStop(0, lightenColor(colors.food, 20));gradient.addColorStop(1, colors.food);ctx.fillStyle = gradient;ctx.fill();}function draw(){ctx.clearRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);// 绘制网格背景drawGrid();drawSnake();drawFood();}function drawGrid(){ctx.strokeStyle = 'rgba(0,0,0,0.05)';ctx.lineWidth = 0.5;for(let x = 0; x < canvas.width; x += gridSize) {ctx.beginPath();ctx.moveTo(x, 0);ctx.lineTo(x, canvas.height);ctx.stroke();}for(let y = 0; y < canvas.height; y += gridSize) {ctx.beginPath();ctx.moveTo(0, y);ctx.lineTo(canvas.width, y);ctx.stroke();}}function lightenColor(hex, percent){const num = parseInt(hex.replace('#',''), 16),amt = Math.round(2.55 * percent),R = (num >> 16) + amt,G = (num >> 8 & 0x00FF) + amt,B = (num & 0x0000FF) + amt;return `#${(1 << 24 | (R<255?R<1?0:R:255) << 16 | (G<255?G<1?0:G:255) << 8 | (B<255?B<1?0:B:255)).toString(16).slice(1)}`;}function gameStep() {const head = {x: snake[0].x + dx, y: snake[0].y + dy};if (head.x < 0 || head.x >= canvas.width ||head.y < 0 || head.y >= canvas.height ||snake.some(segment => segment.x === head.x && segment.y === head.y)) {gameOver();return;}snake.unshift(head);if (head.x === food.x && head.y === food.y) {score += 10;document.getElementById('score-panel').textContent = `得分: ${score}`;generateFood();} else {snake.pop();}// 发送状态到服务端sendStateToServer();draw();}// 修改后的游戏结束逻辑function gameOver() {clearInterval(gameLoop);gameStarted = false;autoMove = false;alert(`游戏结束！得分: ${score}`);initGame(); // 游戏结束后立即重置状态}function sendStateToServer() {let x = dxlet y = dy// 发送状态到服务端const state = {type: 'state',snake: snake,food: food,nextDirection: { x, y },score: score};if (socket.readyState === WebSocket.OPEN) {socket.send(JSON.stringify(state));}}// 键盘事件监听document.addEventListener('keydown', (e) => {if (!gameStarted) {gameStarted = true;initGame();}switch(e.key) {case'ArrowLeft':if (dx !== gridSize) { dx = -gridSize; dy = 0; }break;case'ArrowUp':if (dy !== gridSize) { dx = 0; dy = -gridSize; }break;case'ArrowRight':if (dx !== -gridSize) { dx = gridSize; dy = 0; }break;case'ArrowDown':if (dy !== -gridSize) { dx = 0; dy = gridSize; }break;}move();});function move() {// 当自动开启，且没有设置定时器时，设置定时器，并将定时器标志位置为 trueif(autoMove && !isSetting) {gameLoop = setInterval(gameStep, initialSpeed);isSetting = true;}else {gameStep();}}// 初始化首次显示initGame();
</script>
</body>
</html>

Java 实现的 WebSocket 核心代码如下

public class MyWebSocketHandler extends TextWebSocketHandler {private final WebSocketSessionManager sessionManager;public MyWebSocketHandler(WebSocketSessionManager sessionManager) {this.sessionManager = sessionManager;}/*** 连接建立后触发*/@Overridepublic void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {sessionManager.addSession(session);JSONObject jsonObject = new JSONObject();// 开始游戏jsonObject.put("type", "start");jsonObject.put("timestamp", System.currentTimeMillis());session.sendMessage(new TextMessage(jsonObject.toJSONString()));}/*** 收到消息时触发*/@Overrideprotected void handleTextMessage(WebSocketSession session, TextMessage message) throws Exception {String payload = message.getPayload();GameState data = JSONObject.parseObject(payload, GameState.class);GameState gameState = snakeService.getGameState();if (Objects.equals(data.getType(), "state")) {gameState.setSnake(data.getSnake());gameState.setScore(data.getScore());gameState.setFood(data.getFood());gameState.setType(data.getType());Position nextDirection = data.getNextDirection();gameState.setDirection(nextDirection.getX() > 0 ? "right" : nextDirection.getX() < 0 ? "left" :nextDirection.getY() > 0 ? "down" : "up");// 自动寻址if (gameState.isAutoPathFind()) {String direction = SnakeMoveUtils.calculateDirection(gameState);JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("type", "direction");jsonObject.put("direction", direction);jsonObject.put("timestamp", System.currentTimeMillis());session.sendMessage(new TextMessage(jsonObject.toJSONString()));Thread.sleep(100);}}System.out.println("收到消息：" + message.getPayload());}/*** 连接关闭时触发*/@Overridepublic void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {// todo ..}
}

上述就是基础版的贪吃蛇详细代码见文章末

MCP 版本贪吃蛇

核心工具代码如下

public class SnakeService {private final GameState gameState;private final static List<String> directions = List.of("left", "right", "up", "down");private final WebSocketSessionManager webSocketSessionManager;public record Res(List<Content> content) {}public record Content(String type, String text) {}public GameState getGameState() {return gameState;}public SnakeService(WebSocketSessionManager webSocketSessionManager) {this.gameState = new GameState();this.webSocketSessionManager = webSocketSessionManager;}@Tool(name = "move_step", description = "使蛇移动一步,需要精确传入 up,down,left,right 中的一个")public String moveStep(@ToolParam(description = "蛇移动的方向 up,down,left,right") String direction) {if (!directions.contains(direction)) {throw new IllegalArgumentException("direction参数错误");}gameState.setDirection(direction);JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("type", "direction");jsonObject.put("direction", direction);jsonObject.put("timestamp", System.currentTimeMillis());webSocketSessionManager.broadcast(jsonObject.toJSONString());try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}String gameStateJson = JSON.toJSONString(gameState);String message = String.format("方向已更新,当前状态为：%s", gameStateJson);ArrayList<Content> list = new ArrayList<>();list.add(new Content("text", message));Res res = new Res(list);return JSON.toJSONString(res);}@Tool(name = "get_state", description = "获取当前游戏状态")public String getState() {String gameStateJson = JSON.toJSONString(gameState);ArrayList<Content> list = new ArrayList<>();list.add(new Content("text", gameStateJson));Res res = new Res(list);return JSON.toJSONString(res);}@Tool(name = "auto_path_find", description = "开启自动移动")public String autoPathFind() {gameState.setAutoPathFind(Boolean.TRUE);JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("type", "get_state");jsonObject.put("timestamp", System.currentTimeMillis());webSocketSessionManager.broadcast(jsonObject.toJSONString());String gameStateJson = JSON.toJSONString(gameState);String message = String.format("自动移动已激活! 当前状态为：%s", gameStateJson);ArrayList<Content> list = new ArrayList<>();list.add(new Content("text", message));Res res = new Res(list);return JSON.toJSONString(res);}@Tool(name = "start_game", description = "开始新游戏")public String startGame() {gameState.setGameStarted(Boolean.TRUE);webSocketSessionManager.broadcast(JSON.toJSONString(new Content("start", null)));// 模拟 300ms 延迟（可选）try {Thread.sleep(300);} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}String gameStateJson = JSON.toJSONString(gameState);String message = String.format("游戏已开始，当前状态为：%s", gameStateJson);ArrayList<Content> list = new ArrayList<>();list.add(new Content("text", message));Res res = new Res(list);return JSON.toJSONString(res);}@Tool(name = "end_game", description = "结束当前游戏")public String endGame() {gameState.setGameStarted(Boolean.FALSE);gameState.setAutoPathFind(Boolean.FALSE);webSocketSessionManager.broadcast(JSON.toJSONString(new Content("end", null)));ArrayList<Content> list = new ArrayList<>();list.add(new Content("text", "游戏已结束"));Res res = new Res(list);return JSON.toJSONString(res);}
}

工具声明如下所示

@Configuration
public class McpServerConfig {@Beanpublic ToolCallbackProvider serverTools(SnakeService snakeService) {return MethodToolCallbackProvider.builder().toolObjects(snakeService).build();}@Beanpublic McpSyncServer mcpServer(McpServerTransportProvider transportProvider, SnakeService snakeService) {var capabilities = McpSchema.ServerCapabilities.builder().tools(true).logging().build();return McpServer.sync(transportProvider).serverInfo("贪吃蛇决策 Server", "1.0.0").capabilities(capabilities).tools(McpToolUtils.toSyncToolSpecifications(ToolCallbacks.from(snakeService))).tools().build();}
}

到这里MCP Server部分的代码就结束了。打包打包打包，上Cline(这里先使用Cline试试我们的mcp server)，不会Cline配置的同学，见下面这篇文章

添加链接描述

配置完成如下

在这里插入图片描述

在输入框中输入“开始一局贪吃蛇，自动移动，当分数达到100分，结束游戏”，执行结果如下

在这里插入图片描述

MCP Client

mcp server如下

{"mcpServers": {"snake-server": {"command": "java","args": ["-Dspring.ai.mcp.server.stdio=true","-Dserver.port=8080","-Dspring.main.banner-mode=off","-Dlogging.pattern.console=","-jar","/Users/wx/workspace/tvi/zz/spring-mcp/snake/snake-server/target/snake-server.jar"],"env": {}}}
}

windows配置如下

{"mcpServers": {"demo": {"command": "cmd","args": ["/c","java","-Dspring.ai.mcp.server.stdio=true","-Dserver.port=8080","-Dspring.main.banner-mode=off","-Dlogging.pattern.console=","-jar","E:\idea\learn\spring-mcp\spring-mcp-server\target\****"],"env": {}}}
}

核心代码如下

@SpringBootApplication
public class SnakeClientApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SnakeClientApplication.class, args);}@Beanpublic CommandLineRunner predefinedQuestions(ChatClient.Builder chatClientBuilder,List<McpSyncClient> mcpSyncClients,ConfigurableApplicationContext context) {return args -> {var chatClient = chatClientBuilder.defaultSystem("""你是个人小助手.如果用户问贪吃蛇问题请使用snake-server mcp相关工具回答；如果用户问题与上述无关，提醒用户“问题不在处理范围内”，并告诉用户你有哪些能力""").defaultTools(new SyncMcpToolCallbackProvider(mcpSyncClients)).defaultAdvisors(new MessageChatMemoryAdvisor(new InMemoryChatMemory())).build();System.out.println("""🤖AI:贪吃蛇助手 MCP Client'quit' 退出""");try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {System.out.print("\n用户: ");String input = scanner.nextLine();while (!input.equals("quit")) {System.out.println("\n🤖AI: " +chatClient.prompt(input) // Get the user input.call().content());System.out.print("\n用户: ");input = scanner.nextLine();}}context.close();};}
}

效果如下

用户: 游玩一局贪吃蛇，手动自行，请你根据状态计算下一步移动方案，并移动贪吃蛇🤖AI: 蛇已向右移动一步！当前状态更新如下：- **蛇的位置**: [(120, 100), (100, 100), (80, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0接下来，我将继续根据状态计算下一步移动方案。是否需要继续移动？用户: 是🤖AI: 根据当前游戏状态：- **蛇的位置**: [(120, 100), (100, 100), (80, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0下一步建议继续向右移动以接近食物。是否执行？用户: 是🤖AI: 蛇已向右移动一步！当前状态更新如下：- **蛇的位置**: [(140, 100), (120, 100), (100, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0是否需要继续移动？用户: 是🤖AI: 根据当前游戏状态：- **蛇的位置**: [(140, 100), (120, 100), (100, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0下一步建议继续向右移动以接近食物。是否执行？用户: 是🤖AI: 蛇已向右移动一步！当前状态更新如下：- **蛇的位置**: [(160, 100), (140, 100), (120, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0是否需要继续移动？用户: 是🤖AI: 根据当前游戏状态：- **蛇的位置**: [(160, 100), (140, 100), (120, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0下一步建议继续向右移动以接近食物。是否执行？用户: 是🤖AI: 蛇已向右移动一步！当前状态更新如下：- **蛇的位置**: [(180, 100), (160, 100), (140, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0是否需要继续移动？用户: 是🤖AI: 根据当前游戏状态：- **蛇的位置**: [(180, 100), (160, 100), (140, 100)]
- **食物位置**: (220, 300)
- **当前方向**: 右 (right)
- **分数**: 0下一步建议继续向右移动以接近食物。是否执行？用户: 开启自动移动，100分后结束游戏🤖AI: 自动移动已激活！蛇将自动移动直到达到100分。游戏结束后会通知您。请稍候！

该文是使用Java学习和应用MCP相关知识，源文章是阿里云开发者

MCP实战之Agent自主决策-让 AI玩转贪吃蛇

该文章的源代码：https://github.com/coding-w/spring-mcp/tree/main/snake

实践中的问题

  1. web-application-type类型问题，WebSocket和SSE默认只不一样，需要做兼容，本文采用的是stdio，如果使用SSE需要特殊配置WebSocket
    • WebSocket 默认是SERVLET
    • SSE 默认是REACTIVE
  2. Java MCP SDK 将调用方法都封装好了，中间交互过程没有源文章清洗，后续看看底层调用过程

其他问题

如何提升做事效率，做事效率好低，这篇文章都拖了好久好久…

http://www.xdnf.cn/news/5227.html

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