Semantic Kernel 中调用 MCP 工具时 JSON 序列化问题的分析与解决

问题背景

在使用 Semantic Kernel 框架调用 Model Context Protocol (MCP) 工具时，开发者可能会遇到 JSON 序列化失败的问题。具体表现为当尝试调用 MCP 工具时，系统抛出"Failed to serialize arguments to Json"错误，并伴随有关 JsonTypeInfo 元数据缺失的异常信息。

问题现象

典型的错误日志显示：

System.NotSupportedException: JsonTypeInfo metadata for type 'Microsoft.SemanticKernel.KernelArguments' was not provided by TypeInfoResolver of type 'Microsoft.SemanticKernel.AbstractionsJsonContext'

这表明系统在尝试将 KernelArguments 类型序列化为 JSON 时遇到了困难，因为缺少必要的类型元数据信息。

根本原因分析

经过深入调查，发现这个问题主要源于以下几个方面：

1. 依赖版本冲突：Semantic Kernel 和 MCP 工具包引用了不同版本的 Microsoft.Extensions.AI 库，形成了所谓的"钻石依赖"问题。

2. API 不兼容：较新版本的 Microsoft.Extensions.AI 对 AIFunction.InvokeAsync 方法签名进行了破坏性变更，导致基于旧版本编译的代码无法找到预期的方法。

3. JSON 序列化配置：System.Text.Json 在源生成模式下需要明确的类型元数据标注，而 KernelArguments 类型未被正确配置。

解决方案

针对这一问题，可以采取以下解决措施：

1. 统一依赖版本：

   • 确保项目中使用最新版本的 Semantic Kernel (v1.46 或更高)
   • 显式引用 Microsoft.Extensions.AI 9.4.0-preview.1.25207.5 或兼容版本

2. JSON 序列化配置：

   • 为 KernelArguments 类型添加 JsonSerializableAttribute 注解
   • 确保所有可能被多态序列化的类型都正确配置了元数据

3. 项目配置检查：

   • 检查项目文件中的 PackageReference 确保没有版本冲突
   • 使用依赖关系图工具分析项目依赖

最佳实践建议

为避免类似问题，建议开发者：

1. 定期更新项目依赖到最新稳定版本
2. 使用统一的依赖管理策略
3. 在项目中使用依赖关系分析工具
4. 为自定义类型正确配置 JSON 序列化元数据
5. 建立完善的日志记录机制以便快速定位问题

总结

JSON 序列化问题在复杂依赖环境中较为常见，特别是在使用 Semantic Kernel 这类整合了多种 AI 服务的框架时。通过理解问题的根本原因并采取适当的解决措施，开发者可以确保 MCP 工具的正常调用，从而充分发挥 Semantic Kernel 框架的能力。