feat: lokaler MCP-Server, Phase 1 (Infrastruktur + Read-Tools)
Erlaubt einem lokalen KI-Client (z.B. Claude Desktop) strukturierten Lesezugriff auf Schüler, Klausuren, Noten, Stundenplan und Zeiterfassung. Neuer LehrerApp.McpBridge-Prozess reicht stdio-JSON-RPC über eine Named Pipe an einen In-Process-MCP-Server im Avalonia-Hauptprozess durch (ModelContextProtocol.Core, StreamServerTransport direkt auf der Pipe). Standardmäßig deaktiviert, Opt-in über neuen Einstellungen-Tab. Dokumentationstypen (Gesprächsnotizen/Vorfälle/Förderpläne) sind auf Code-Ebene nie erreichbar (McpToolScope, analog PlainEventStore.Allowed). Write-Tools, Bestätigungsdialog-UI, Worksheets/Lesson-Plans-Tools und macOS-Packaging folgen in späteren Phasen (siehe TODO.md 4.5.25). Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
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Claude Sonnet 5
@@ -0,0 +1,149 @@
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using System.IO.Pipes;
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using LehrerApp.Core.Mcp;
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using LehrerApp.Core.Services;
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using LehrerApp.Desktop.Services.Mcp.Tools;
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using ModelContextProtocol.Protocol;
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using ModelContextProtocol.Server;
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namespace LehrerApp.Desktop.Services.Mcp;
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/// <summary>
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/// In-Process-MCP-Server (Phase 1, siehe Planungsdokument). Lauscht auf der Named Pipe
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/// <see cref="McpPipeConstants.PipeName"/> und bedient jede eingehende Verbindung (eine je
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/// LehrerApp.McpBridge-Instanz) als eigene MCP-Session über <see cref="StreamServerTransport"/> —
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/// ein <see cref="NamedPipeServerStream"/> ist ein normaler <see cref="Stream"/> und kann direkt
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/// als Ein-/Ausgabe der Session übergeben werden, ohne eigenes JSON-RPC-Parsing.
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///
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/// Nur aktiv, wenn <see cref="McpSettingsService.Enabled"/> — sonst tut <see cref="Start"/> nichts.
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/// Repositories sind im DI-Container Singletons (siehe AppBootstrapper), deshalb reicht es, die
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/// Tool-Instanzen und die daraus gebaute <see cref="McpServerOptions"/> einmalig zu bauen und für
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/// alle Sessions zu teilen.
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/// </summary>
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public sealed class McpServerHostedService : IAsyncDisposable
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{
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private readonly McpSettingsService _settings;
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private readonly AppLogger _logger;
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private readonly McpServerOptions _serverOptions;
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private CancellationTokenSource? _cts;
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private Task? _acceptLoop;
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public McpServerHostedService(
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McpSettingsService settings, AppLogger logger,
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StudentTools studentTools, ExamTools examTools, GradeTools gradeTools,
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ScheduleTools scheduleTools, TimeEntryTools timeEntryTools)
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{
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_settings = settings;
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_logger = logger;
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_serverOptions = BuildServerOptions(studentTools, examTools, gradeTools, scheduleTools, timeEntryTools);
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}
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/// <summary>Setzt die Pipe-Server-Accept-Loop auf, falls aktiviert. Ohne Wirkung, falls
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/// bereits gestartet oder in den Einstellungen deaktiviert (dann bleibt keine Pipe offen).</summary>
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public void Start()
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{
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if (!_settings.Enabled || _cts is not null) return;
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_cts = new CancellationTokenSource();
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_acceptLoop = Task.Run(() => AcceptLoopAsync(_cts.Token));
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_logger.Info("MCP-Server gestartet, lauscht auf Pipe '" + McpPipeConstants.PipeName + "'.");
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}
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private async Task AcceptLoopAsync(CancellationToken ct)
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{
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while (!ct.IsCancellationRequested)
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{
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var pipe = new NamedPipeServerStream(
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McpPipeConstants.PipeName, PipeDirection.InOut,
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NamedPipeServerStream.MaxAllowedServerInstances,
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PipeTransmissionMode.Byte, PipeOptions.Asynchronous);
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try
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{
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await pipe.WaitForConnectionAsync(ct);
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}
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catch (OperationCanceledException)
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{
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await pipe.DisposeAsync();
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break;
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}
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catch (Exception ex)
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{
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_logger.Error("MCP: Fehler beim Warten auf eine Bridge-Verbindung.", ex);
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await pipe.DisposeAsync();
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continue;
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}
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// Nicht awaiten: die Accept-Loop muss sofort weiterlaufen, damit mehrere gleichzeitige
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// Bridge-Instanzen (mehrere KI-Client-Sitzungen) unabhängig bedient werden.
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_ = RunSessionAsync(pipe, ct);
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}
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}
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private async Task RunSessionAsync(NamedPipeServerStream pipe, CancellationToken ct)
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{
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try
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{
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await using var transport = new StreamServerTransport(pipe, pipe, "LehrerApp");
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await using var server = McpServer.Create(transport, _serverOptions, loggerFactory: null, serviceProvider: null);
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await server.RunAsync(ct);
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}
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catch (Exception ex) when (ex is not OperationCanceledException)
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{
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_logger.Warn($"MCP: Session beendet ({ex.Message}).");
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}
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finally
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{
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await pipe.DisposeAsync();
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}
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}
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public async ValueTask DisposeAsync()
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{
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if (_cts is null) return;
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await _cts.CancelAsync();
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if (_acceptLoop is not null)
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{
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try { await _acceptLoop; }
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catch { /* Beenden über Cancellation ist der Normalfall hier */ }
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}
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_cts.Dispose();
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}
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private static McpServerOptions BuildServerOptions(
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StudentTools studentTools, ExamTools examTools, GradeTools gradeTools,
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ScheduleTools scheduleTools, TimeEntryTools timeEntryTools)
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{
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var toolCollection = new McpServerPrimitiveCollection<McpServerTool>();
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void AddTool(Delegate handler, string name, string description)
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{
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toolCollection.Add(McpServerTool.Create(handler, new McpServerToolCreateOptions
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{
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Name = name,
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Description = description,
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ReadOnly = true,
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}));
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}
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AddTool(studentTools.GetStudents, "get_students",
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"Listet Schüler, optional gefiltert nach Lerngruppe.");
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AddTool(examTools.GetExams, "get_exams",
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||||
"Listet Klausuren, optional gefiltert nach Lerngruppe.");
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||||
AddTool(gradeTools.GetGrades, "get_grades",
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||||
"Listet Noten einer Lerngruppe, optional gefiltert auf einen Schüler.");
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||||
AddTool(scheduleTools.GetSchedule, "get_schedule",
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||||
"Listet Stundenplan-Einträge, optional gefiltert nach Lerngruppe.");
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||||
AddTool(timeEntryTools.GetTimeEntries, "get_time_entries",
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||||
"Listet eigene Zeiterfassungs-Einträge in einem Datumsbereich.");
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System.Diagnostics.Debug.Assert(
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toolCollection.Select(t => t.ProtocolTool.Name).OrderBy(n => n)
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.SequenceEqual(McpToolScope.AllowedReadTools.OrderBy(n => n)),
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"Registrierte MCP-Tools weichen von McpToolScope.AllowedReadTools ab.");
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return new McpServerOptions
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{
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ServerInfo = new Implementation { Name = "LehrerApp", Version = "1.0.0" },
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Capabilities = new ServerCapabilities { Tools = new ToolsCapability() },
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ToolCollection = toolCollection,
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};
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}
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}
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