What is Weather Mcp Demo

weather-mcp-demo is a demonstration project based on Java 21 and the Spring AI framework, showcasing the integration of Spring AI with Alibaba Cloud’s Bailian MCP for intelligent weather querying and analysis.

Use cases

Use cases include providing weather information for mobile applications, generating weather reports for businesses, and integrating weather data into IoT systems for smart home automation.

How to use

To use weather-mcp-demo, set up the project by configuring the necessary dependencies and API keys for OpenWeatherMap and Alibaba Cloud. You can then access the RESTful API endpoints to retrieve current weather information, forecasts, and AI-generated weather analysis.

Key features

Key features include fetching current weather data, obtaining weather forecasts, generating weather analysis reports using AI, and creating summaries of weather forecasts.

Where to use

weather-mcp-demo can be used in various fields such as meteorology, smart city applications, and any domain requiring real-time weather data and analysis.

基于Spring AI的天气查询MCP演示项目

项目概述

本项目是一个基于Java 21和Spring AI框架的天气查询MCP（Model Context Protocol）演示项目。该项目展示了如何使用Spring AI全家桶与阿里云百炼MCP进行集成，实现智能天气查询和分析功能。

主要功能

• 获取当前天气信息
• 获取天气预报
• 使用AI生成天气分析报告
• 使用AI生成天气预报摘要

技术栈

• Java 21
• Spring Boot 3.2.3
• Spring AI 1.0.0-M6
• Spring WebFlux
• OpenWeatherMap API
• 阿里云百炼MCP

系统架构

项目采用分层架构设计，主要包含以下组件：

1. 客户端层（Client）

   • WeatherClient：天气数据获取接口
   • OpenWeatherMapClient：OpenWeatherMap API实现
   • AlibabaBailianMcpClient：阿里云百炼MCP客户端

2. 服务层（Service）

   • WeatherService：天气服务，整合天气数据和AI分析

3. 控制器层（Controller）

   • WeatherController：提供RESTful API接口
   • TestController：AI组件测试接口

4. 主机层（Host）

   • AlibabaBailianMcpHost：阿里云百炼MCP主机组件

5. 配置层（Config）

   • AlibabaBailianMcpConfig：阿里云百炼MCP配置
   • McpClientConfig：MCP客户端配置

6. 模型层（Model）

   • WeatherResponse：天气数据模型

详细设计

客户端层

WeatherClient

WeatherClient是一个接口，定义了获取天气数据的基本方法：

public interface WeatherClient {
    Mono<WeatherResponse> getCurrentWeather(String city);
    Mono<WeatherResponse> getWeatherForecast(String city, int days);
}

OpenWeatherMapClient

OpenWeatherMapClient实现了WeatherClient接口，通过调用OpenWeatherMap API获取真实的天气数据。它使用WebClient进行HTTP请求，并将响应转换为WeatherResponse对象。

AlibabaBailianMcpClient

AlibabaBailianMcpClient是与阿里云百炼MCP交互的客户端组件。它提供了以下功能：

• 发送查询到AI模型
• 生成天气分析
• 生成天气预报摘要

public class AlibabaBailianMcpClient {
    private final ChatClient chatClient;

    public CompletableFuture<String> query(String prompt) {
        // 实现省略
    }

    public CompletableFuture<String> generateWeatherAnalysis(String weatherData) {
        // 实现省略
    }

    public CompletableFuture<String> generateForecastSummary(String city, String forecastData) {
        // 实现省略
    }
}

服务层

WeatherService

WeatherService是核心服务组件，它整合了天气数据获取和AI分析功能：

public class WeatherService {
    private final WeatherClient weatherClient;
    private final AlibabaBailianMcpClient mcpClient;

    public Mono<WeatherResponse> getCurrentWeather(String city) {
        // 实现省略
    }

    public Mono<WeatherResponse> getWeatherForecast(String city, int days) {
        // 实现省略
    }

    public Mono<String> getWeatherAnalysis(String city) {
        // 实现省略
    }

    public Mono<String> getWeatherForecastSummary(String city, int days) {
        // 实现省略
    }
}

控制器层

WeatherController

WeatherController提供了RESTful API接口，允许客户端获取天气数据和AI分析：

@RestController
@RequestMapping("/api/weather")
public class WeatherController {
    private final WeatherService weatherService;

    @GetMapping("/current")
    public Mono<ResponseEntity<WeatherResponse>> getCurrentWeather(@RequestParam String city) {
        // 实现省略
    }

    @GetMapping("/forecast")
    public Mono<ResponseEntity<WeatherResponse>> getWeatherForecast(
            @RequestParam String city,
            @RequestParam(defaultValue = "5") int days) {
        // 实现省略
    }

    @GetMapping("/analysis")
    public Mono<ResponseEntity<String>> getWeatherAnalysis(@RequestParam String city) {
        // 实现省略
    }

    @GetMapping("/forecast/summary")
    public Mono<ResponseEntity<String>> getWeatherForecastSummary(
            @RequestParam String city,
            @RequestParam(defaultValue = "5") int days) {
        // 实现省略
    }
}

TestController

TestController提供了测试AI组件的接口：

@RestController
@RequestMapping("/api/test")
public class TestController {
    private final AlibabaBailianMcpClient aiClient;
    private final AlibabaBailianMcpHost aiHost;

    @GetMapping("/client")
    public Mono<ResponseEntity<String>> testAiClient(@RequestParam String prompt) {
        // 实现省略
    }

    @GetMapping("/host")
    public Mono<ResponseEntity<String>> testAiHost(@RequestParam String prompt) {
        // 实现省略
    }
}

主机层

AlibabaBailianMcpHost

AlibabaBailianMcpHost是与阿里云百炼MCP交互的主机组件，它提供了以下功能：

@Component
public class AlibabaBailianMcpHost {
    private final ChatClient chatClient;

    public Mono<String> callAiModel(String prompt) {
        // 实现省略
    }

    public Mono<String> getWeatherAnalysis(String weatherData) {
        // 实现省略
    }

    public Mono<String> getWeatherForecastSummary(String city, String forecastData) {
        // 实现省略
    }
}

配置层

AlibabaBailianMcpConfig

AlibabaBailianMcpConfig提供了阿里云百炼MCP的配置：

@Configuration
public class AlibabaBailianMcpConfig {
    @Value("${alibaba.cloud.bailian.mcp.url}")
    private String mcpUrl;

    @Value("${alibaba.cloud.bailian.mcp.api-key}")
    private String mcpApiKey;

    @Bean
    public WebClient bailianMcpWebClient() {
        // 实现省略
    }
}

McpClientConfig

McpClientConfig提供了MCP客户端的配置：

@Configuration
public class McpClientConfig {
    @Value("${spring.ai.openai.api-key}")
    private String apiKey;

    @Bean
    public ChatClient chatClient() {
        // 实现省略
    }
}

模型层

WeatherResponse

WeatherResponse是天气数据的模型类：

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class WeatherResponse {
    private String city;
    private String country;
    private WeatherData current;
    private List<WeatherData> forecast;
    
    @Data
    @Builder
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    public static class WeatherData {
        private String date;
        private double temperature;
        private double feelsLike;
        private double humidity;
        private String description;
        private double windSpeed;
        private String iconUrl;
    }
}

项目配置

application.properties

# 服务器配置
server.port=8080

# Spring AI OpenAI配置
spring.ai.openai.api-key=${OPENAI_API_KEY:your_openai_api_key}
spring.ai.openai.chat.options.model=gpt-3.5-turbo
spring.ai.openai.chat.options.temperature=0.7
spring.ai.openai.chat.options.max-tokens=1000

# OpenWeatherMap API配置
weather.api.key=${OPENWEATHER_API_KEY:your_openweathermap_api_key}
weather.api.url=https://api.openweathermap.org/data/2.5

# 阿里云百炼MCP配置
alibaba.cloud.bailian.mcp.url=${ALIBABA_MCP_URL:https://api.alibaba-inc.com/bailian/mcp}
alibaba.cloud.bailian.mcp.api-key=${ALIBABA_API_KEY:your_alibaba_cloud_bailian_mcp_api_key}

项目构建与运行

环境要求

• Java 21
• Maven 3.8+

构建项目

mvn clean package

运行项目

java -jar target/weather-mcp-demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

或者使用Maven运行：

mvn spring-boot:run

环境变量配置

运行项目前，需要设置以下环境变量：

• OPENAI_API_KEY：OpenAI API密钥
• OPENWEATHER_API_KEY：OpenWeatherMap API密钥
• ALIBABA_API_KEY：阿里云百炼MCP API密钥
• ALIBABA_MCP_URL：阿里云百炼MCP URL

API使用示例

获取当前天气

GET /api/weather/current?city=Beijing

响应示例：

{
  "city": "Beijing",
  "country": "China",
  "current": {
    "date": "2025-03-27",
    "temperature": 25,
    "feelsLike": 26,
    "humidity": 60,
    "description": "Sunny",
    "windSpeed": 5,
    "iconUrl": "http://openweathermap.org/img/w/01d.png"
  },
  "forecast": []
}

获取天气预报

GET /api/weather/forecast?city=Shanghai&days=3

获取天气分析

GET /api/weather/analysis?city=Guangzhou

响应示例：

广州今天天气晴朗，气温25°C，体感温度26°C，湿度60%，风速5km/h。建议穿着轻便的衣物，注意防晒。适合户外活动，但请记得补充水分。

获取天气预报摘要

GET /api/weather/forecast/summary?city=Shenzhen&days=5

响应示例：

深圳未来5天天气预报：周一至周三多云，气温22-28°C；周四和周五有阵雨，气温20-25°C。整体湿度较高，建议携带雨具，特别是周四和周五出行时。

测试AI客户端

GET /api/test/client?prompt=今天北京的天气如何？

测试AI主机

GET /api/test/host?prompt=分析上海明天的天气情况

测试

项目包含了全面的单元测试和集成测试，可以通过以下命令运行：

mvn test

总结

本项目展示了如何使用Spring AI全家桶与阿里云百炼MCP进行集成，实现智能天气查询和分析功能。通过使用Spring Boot和Spring WebFlux，我们构建了一个响应式的Web应用程序，能够高效地处理并发请求。

项目的核心价值在于展示了如何将传统的天气数据API与现代AI技术相结合，提供更加智能和个性化的天气信息服务。通过阿里云百炼MCP，我们能够生成自然语言的天气分析和预报摘要，使用户能够更直观地理解天气信息。

未来的改进方向包括：

1. 增加更多天气数据源
2. 优化AI提示工程，提高分析质量
3. 添加用户偏好设置，提供个性化的天气建议
4. 实现缓存机制，提高性能
5. 添加更多语言支持