数学运算工具 - Cloudflare Worker MCP 服务

一个基于 MCP (Model Context Protocol) 协议的数学运算工具，专为大模型提供强大的数学计算能力。本项目部署在 Cloudflare Worker 上，提供高性能、低延迟的数学运算服务。

🚀 项目特色

• 🤖 AI 友好: 基于 MCP 协议，专为大模型设计的数学运算工具
• ⚡ 高性能: 部署在 Cloudflare Worker 边缘网络，全球低延迟访问
• 🔧 功能丰富: 支持基础运算、矩阵计算、符号运算、方程求解等
• 📦 零依赖: 无需额外配置，一键部署即可使用
• 🔒 类型安全: 完整的 TypeScript 支持和类型定义

🎯 核心功能

基础数学运算

• ✅ 四则运算（加减乘除）
• ✅ 幂运算和开方
• ✅ 三角函数（sin/cos/tan）
• ✅ 对数和指数函数
• ✅ 数学常量（π、e）

高级数学功能

• ✅ 矩阵运算（创建、加法、乘法）
• ✅ 符号计算和表达式解析
• ✅ 求导数计算
• ✅ 表达式简化和有理化
• ✅ 线性方程组求解

MCP 工具列表

工具名称	功能描述	示例
evaluateMath	解析并计算数学表达式	sin(pi/2) + cos(0)
calculateSimple	简单数学表达式计算	2+3*4
calculateAdvanced	高级四则运算	支持加减乘除操作
createMatrix	创建矩阵	[[1,2],[3,4]]
matrixAdd	矩阵加法	两个矩阵相加
matrixMultiply	矩阵乘法	两个矩阵相乘
symbolicCompute	符号计算	表达式解析为符号树
derivative	求导数	d/dx(x^2)
rationalize	表达式有理化	分式化简
solveLinearSystem	线性方程组求解	Ax=b 形式求解

🌐 在线体验

• SSE 接口: https://math.sereniblue.com/sse
• MCP 接口: https://math.sereniblue.com/mcp

📖 使用示例

基础数学运算

{
  "tool": "evaluateMath",
  "arguments": {
    "expression": "sin(pi/2) + sqrt(16)"
  }
}
// 返回: 5

矩阵运算

{
  "tool": "matrixMultiply",
  "arguments": {
    "a": [[1, 2], [3, 4]],
    "b": [[5, 6], [7, 8]]
  }
}
// 返回: [[19, 22], [43, 50]]

求导计算

{
  "tool": "derivative",
  "arguments": {
    "expr": "x^2 + 3*x + 2",
    "variable": "x"
  }
}
// 返回: 2*x + 3

线性方程组求解

{
  "tool": "solveLinearSystem",
  "arguments": {
    "coefficients": [[2, 1], [1, 3]],
    "constants": [4, 7]
  }
}
// 求解: 2x + y = 4, x + 3y = 7
// 返回: [1, 2]

🛠️ 快速部署

前置要求

• Node.js 18+
• Cloudflare 账户
• Wrangler CLI

部署步骤

1. 克隆项目

git clone <your-repo-url>
cd math-mcp-cloudflare

2. 安装依赖

pnpm install

3. 配置域名 编辑 wrangler.jsonc 文件，修改自定义域名：

{
  "routes": [{
    "pattern": "your-domain.com",
    "custom_domain": true
  }]
}

4. 部署到 Cloudflare

pnpm run deploy

本地开发

# 启动开发服务器
pnpm run dev

# 运行测试
pnpm run test

# 类型检查
pnpm run type-check

# 代码格式化
pnpm run format

🏗️ 技术架构

核心技术栈

• 运行环境: Cloudflare Workers
• 开发语言: TypeScript
• Web 框架: Hono
• MCP 协议: @modelcontextprotocol/sdk
• 数学库: mathjs
• 构建工具: Wrangler
• 测试框架: Vitest
• 代码质量: Biome

项目结构

math-mcp-cloudflare/
├── src/
│   ├── index.ts          # 应用入口，路由配置
│   ├── mcp.ts            # MCP 服务实现
│   ├── tools.ts          # 数学运算工具函数
│   └── stdio.ts          # 标准输入输出处理
├── tests/
│   └── 数学运算工具.test.ts # 测试用例
├── .trae/
│   └── documents/
│       └── 数学运算工具产品文档.md # 产品文档
├── wrangler.jsonc        # Cloudflare Worker 配置
├── package.json          # 项目依赖和脚本
└── README.md            # 项目说明文档

响应格式

所有工具函数都返回统一的响应格式：

interface ToolResponse<T = any> {
  state: boolean;    // 执行状态：true=成功，false=失败
  message: string;   // 状态消息
  data: T | null;    // 返回数据，失败时为null
}

📚 API 文档

接口端点

• SSE 接口: https://your-domain.com/sse
• MCP 接口: https://your-domain.com/mcp

工具调用格式

{
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "工具名称",
    "arguments": {
      "参数名": "参数值"
    }
  }
}

错误处理

当工具调用失败时，返回格式如下：

{
  "state": false,
  "message": "错误描述信息",
  "data": null
}

🧪 测试

项目包含完整的测试用例，覆盖所有数学运算功能：

# 运行所有测试
pnpm run test

# 运行测试并生成覆盖率报告
pnpm run test:run

测试覆盖范围

• ✅ 基础数学表达式计算
• ✅ 三角函数和高级数学函数
• ✅ 矩阵运算（创建、加法、乘法）
• ✅ 符号计算和表达式简化
• ✅ 求导数计算
• ✅ 表达式有理化
• ✅ 线性方程组求解
• ✅ 错误处理机制

🔧 配置说明

Wrangler 配置

wrangler.jsonc 文件包含 Cloudflare Worker 的部署配置：

{
  "name": "math-mcp-cloudflare",
  "main": "src/index.ts",
  "compatibility_date": "2025-03-10",
  "compatibility_flags": ["nodejs_compat"],
  "routes": [{
    "pattern": "your-domain.com",
    "custom_domain": true
  }]
}

环境变量

项目无需额外的环境变量配置，开箱即用。

🤝 贡献指南

欢迎贡献代码！请遵循以下步骤：

1. Fork 本仓库
2. 创建功能分支 (git checkout -b feature/新功能)
3. 提交更改 (git commit -am '添加新功能')
4. 推送到分支 (git push origin feature/新功能)
5. 创建 Pull Request

代码规范

• 使用 TypeScript 进行开发
• 遵循 Biome 代码格式规范
• 为新功能添加相应的测试用例
• 更新相关文档

📄 许可证

本项目采用 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情。

🙋‍♂️ 常见问题

Q: 如何添加新的数学运算功能？

A: 在 src/tools.ts 中添加新的工具函数，然后在 src/mcp.ts 中注册对应的 MCP 工具。

Q: 支持哪些数学函数？

A: 支持 mathjs 库提供的所有数学函数，包括基础运算、三角函数、对数、矩阵运算等。

Q: 如何处理复杂的数学表达式？

A: 使用 evaluateMath 工具，支持复杂的数学表达式解析和计算。

Q: 是否支持自定义变量？

A: 是的，evaluateMathExpression 函数支持传入变量作用域对象。

📞 联系方式

如有问题或建议，请通过以下方式联系：

• 提交 Issue
• 发起 Pull Request
• 邮箱联系（如果有的话）

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