modelcontextprotocol / modelcontextprotocol/python-sdk

Heavy sync init work (e.g. local ML models) starves stdio initialize/tool calls even with threadpool offload -- Windows GIL contention

Đang mở
#3,089 3 bình luận 0 reaction 0 người được giao Xem trên GitHub

Chưa có ai nhận issue này.

documentation enhancement needs decision P3 v1 v2
Ngôn ngữ chính
Python
Star
24.3k
Fork
4k
Merge trung bình
1 ngày 1 giờ
Pull request đã merge (30 ngày)
31

Mô tả

Environment
  • mcp 1.28.1 (Python SDK, mcp.server.fastmcp.FastMCP)
  • stdio transport, Windows 11
  • Blocking work: sentence-transformers / torch (local embedding model), but this
    generalizes to any CPU/GIL-bound library load (onnxruntime, local LLM inference, etc.)
Summary

Related to #1839 / #1909, but a distinct failure mode that threadpool offload does not
fix: GIL-bound CPU work (loading a torch model) contends with the anyio stdio
transport's Windows pipe-reader thread for the GIL, regardless of where it runs in-process.
This makes several reasonable-looking designs fail in ways that are easy to ship and hard
to reproduce in a quick manual test.

Measurements

Same model load (sentence-transformers/all-MiniLM-L6-v2), only the location changes:

Where the load runs initialize First tool call
Standalone script, no event loop ~8s
Synchronously before mcp.run() ("warm on start") blocks 8–70s instant
In a background thread, started before mcp.run() delayed deadlocks
Lazily on first call, offloaded via anyio.to_thread / threadpool instant ~70s
In a separate subprocess, talked to over a pipe ~1s ~8–9s

Only the subprocess isolation keeps both connection time and first-call time bounded.
The variance (8s → 70s) is driven by contention between the model-loading thread and
anyio's Windows stdio reader thread — both fighting for the GIL.

Why this matters beyond my case

It's tempting to "fix" a slow first tool call by warming eagerly before mcp.run().
That instead moves the stall onto the initialize handshake — which is worse, because a
client that doesn't get the handshake in time just drops the server with no visible
error. That's a silent failure (tools missing, no exception) that's intermittent
(fine when warm/cached, broken on a cold start), so it's easy to ship and hard to catch
in CI or a quick manual check.

Suggested fix / ask

Not asking for an SDK-level fix necessarily — run_in_threadpool from #1909 is the right
answer for I/O-bound blocking calls. But it'd help other implementers to:

  1. Note in the docs/guidance for FastMCP that CPU/GIL-bound initialization (local model
    loads, etc.) should NOT be threadpool-offloaded in-process — it should run in a
    separate subprocess — since threadpool offload does not release the GIL contention
    the way it does for I/O-bound blocking calls.
  2. Consider whether initialize should have an explicit, documented deadline/backpressure
    behavior so implementers know exactly how much startup latency is safe.

Disclaimer: I'm not a Python/asyncio expert — this diagnosis, the measurements, and
this write-up were produced by Claude Code (Anthropic's coding agent) while it was
building a local memory/retrieval MCP server for me and debugging why it intermittently
failed to connect. I'm filing it because the finding looked substantive and reproducible,
but I likely can't answer deep follow-up questions about the internals myself.

Hướng dẫn đóng góp

Mở hướng dẫn đóng góp

Bắt đầu từ đâu

  1. Đọc hết issue, rồi đọc hướng dẫn đóng góp của dự án.
  2. Bình luận trên issue rằng bạn sẽ nhận — tránh hai người làm cùng một việc.
  3. Fork repository và làm thay đổi trên một nhánh.
  4. Mở pull request có tham chiếu số hiệu của issue.

Hướng nghiên cứu

Bắt đầu với tài liệu FastMCP và đường dẫn khởi tạo stdio được mô tả trong báo cáo; so sánh hướng dẫn hiện có về anyio.to_thread với hành vi quan sát được trên Windows. Phần Done cần ghi lại hướng dẫn cho việc khởi tạo bị giới hạn bởi CPU/GIL và cô lập subprocess, đồng thời nêu rõ mọi thời hạn của initialize hoặc quyết định đưa nội dung nào đó ra ngoài phạm vi.

Do mô hình lập chỉ mục viết ra từ nội dung của issue.

Đánh giá

Công nghệ
python
Lĩnh vực
backend-api-design, documentation
Loại issue
Tài liệu
Độ khó
3/5
Thời gian dự kiến
1-2 ngày
Mức độ hoạt động
Ít trao đổi
Độ rõ ràng
Khá rõ ràng
Mức phù hợp với người mới
48/100

Nhận issue mới trong hộp thư của bạn

Bản tóm tắt ngắn những issue GitHub phù hợp với người mới.