<feat> 增加元数据操作功能

README.md

@@ -16,11 +16,45 @@
   - 危险操作拦截
   - WHERE子句强制检查
   - 自动返回修改操作影响的行数
+- 敏感信息保护机制
+- 自动对元数据查询结果进行格式化和增强
+
+## API接口功能
+
+系统提供以下四大类工具：
+
+### 基础查询工具
+
+- `mysql_query`: 执行任意SQL查询，支持参数化查询
+
+### 元数据查询工具
+
+- `mysql_show_tables`: 获取数据库中的表列表，支持模式匹配和限制结果数量
+- `mysql_show_columns`: 获取表的列信息
+- `mysql_describe_table`: 描述表结构
+- `mysql_show_create_table`: 获取表的创建语句
+
+### 数据库信息查询工具
+
+- `mysql_show_databases`: 获取所有数据库列表，支持过滤系统数据库
+- `mysql_show_variables`: 获取MySQL服务器变量
+- `mysql_show_status`: 获取MySQL服务器状态信息
+
+### 表结构高级查询工具
+
+- `mysql_show_indexes`: 获取表的索引信息
+- `mysql_show_table_status`: 获取表状态信息
+- `mysql_show_foreign_keys`: 获取表的外键约束信息
+- `mysql_paginate_results`: 提供结果分页功能
 
 ## 系统要求
 
 - Python 3.6+
 - MySQL服务器
+- 依赖包：
+  - mysql-connector-python
+  - python-dotenv
+  - mcp (FastMCP框架)
 
 ## 安装步骤
 
@@ -57,34 +91,33 @@ pip install -r requirements.txt
 - `ALLOWED_RISK_LEVELS`: 允许的风险等级（LOW/MEDIUM/HIGH/CRITICAL）
 - `BLOCKED_PATTERNS`: 禁止的SQL模式（正则表达式，用逗号分隔）
 - `ENABLE_QUERY_CHECK`: 是否启用SQL安全检查（true/false）
+- `ALLOW_SENSITIVE_INFO`: 是否允许查询敏感信息（true/false）
+- `SENSITIVE_INFO_FIELDS`: 自定义敏感字段模式列表（逗号分隔）
 
-## SQL安全机制
+## 安全机制详解
 
 ### 风险等级控制
-- LOW: 查询操作（SELECT）
+- LOW: 查询操作（SELECT）和元数据操作（SHOW, DESCRIBE等）
 - MEDIUM: 基本数据修改（INSERT，有WHERE的UPDATE/DELETE）
 - HIGH: 结构变更（CREATE/ALTER）和无WHERE的UPDATE
 - CRITICAL: 危险操作（DROP/TRUNCATE）和无WHERE的DELETE操作
 
-### 环境变量加载顺序
-项目使用python-dotenv加载环境变量，需要确保在导入其他模块前先加载环境变量，否则可能会导致配置未被正确应用。
+### 环境特性差异
+- 开发环境：
+  - 允许较高风险的操作
+  - 不隐藏敏感信息
+  - 提供详细的错误信息
+- 生产环境：
+  - 默认只允许LOW风险操作
+  - 严格限制数据修改
+  - 自动隐藏敏感信息
+  - 错误信息不暴露实现细节
 
-### 安全检查机制
-- 强制要求UPDATE/DELETE操作包含WHERE子句
-- SQL语句语法检查
-- 危险操作模式检测
-- 自动识别受影响的表
-- 风险等级评估
-
-### 环境特性
-- 开发环境：允许较高风险的操作，但仍需遵守基本安全规则
-- 生产环境：默认只允许LOW风险操作，严格限制数据修改
-
-### 安全拦截
-- SQL语句长度限制
-- 危险操作模式检测
-- 自动识别受影响的表
-- SQL注入防护
+### 敏感信息保护
+系统会自动检测并隐藏包含以下关键词的变量/状态值：
+- password、auth、credential、key、secret、private
+- ssl、tls、cipher、certificate
+- host、path、directory等系统路径信息
 
 ### 事务管理
 - 对于修改操作（INSERT/UPDATE/DELETE）会自动提交事务
@@ -105,17 +138,23 @@ python src/server.py
 
 ```
 .
-├── src/                    # 源代码目录
-│   ├── server.py          # 主服务器文件
-│   ├── db/                # 数据库相关代码
-│   ├── security/          # SQL安全相关代码
-│   │   ├── interceptor.py # SQL拦截器
+├── src/                     # 源代码目录
+│   ├── server.py           # 主服务器文件
+│   ├── db/                 # 数据库相关代码
+│   │   └── mysql_operations.py # MySQL操作实现
+│   ├── security/           # SQL安全相关代码
+│   │   ├── interceptor.py   # SQL拦截器
 │   │   ├── query_limiter.py # SQL安全检查器
 │   │   └── sql_analyzer.py  # SQL分析器
-│   └── tools/             # 工具类代码
-├── tests/                 # 测试代码目录
-├── .env.example           # 环境变量示例文件
-└── requirements.txt       # 项目依赖文件
+│   └── tools/              # 工具类代码
+│       ├── mysql_tool.py           # 基础查询工具
+│       ├── mysql_metadata_tool.py  # 元数据查询工具
+│       ├── mysql_info_tool.py      # 数据库信息查询工具
+│       ├── mysql_schema_tool.py    # 表结构高级查询工具
+│       └── metadata_base_tool.py   # 元数据工具基类
+├── tests/                  # 测试代码目录
+├── .env.example            # 环境变量示例文件
+└── requirements.txt        # 项目依赖文件
 ```
 
 ## 常见问题解决
@@ -136,6 +175,10 @@ python src/server.py
 - 如果需要执行高风险操作，相应地调整ALLOWED_RISK_LEVELS
 - 对于不带WHERE条件的UPDATE或DELETE，可以添加条件（即使是WHERE 1=1）降低风险级别
 
+### 无法查看敏感信息
+- 在开发环境中，设置ALLOW_SENSITIVE_INFO=true
+- 在生产环境中，敏感信息默认会被隐藏，这是安全特性
+
 ## 日志系统
 
 服务器包含完整的日志记录系统，可以在控制台和日志文件中查看运行状态和错误信息。日志级别可以在`server.py`中配置。

src/db/mysql_operations.py

@@ -81,6 +81,7 @@ async def execute_query(connection, query: str, params: Optional[Dict[str, Any]]
         ValueError: 当查询执行失败时
     """
     cursor = None
+    operation = None  # 初始化操作类型变量
     try:
         # 安全检查
         if not await sql_interceptor.check_operation(query):
@@ -105,6 +106,33 @@ async def execute_query(connection, query: str, params: Optional[Dict[str, Any]]
             logger.debug(f"修改操作 {operation} 影响了 {affected_rows} 行数据")
             return [{'affected_rows': affected_rows}]
         
+        # 处理元数据查询操作
+        if operation in sql_analyzer.metadata_operations:
+            # 获取结果集
+            results = cursor.fetchall()
+            
+            # 没有结果时返回空列表但添加元信息
+            if not results:
+                logger.debug(f"元数据查询 {operation} 没有返回结果")
+                return [{'metadata_operation': operation, 'result_count': 0}]
+                
+            # 优化结果格式 - 为元数据结果添加额外信息
+            metadata_results = []
+            for row in results:
+                # 对某些特定元数据查询进行特殊处理
+                if operation == 'SHOW' and 'Table' in row:
+                    # SHOW TABLES 结果增强
+                    row['table_name'] = row['Table']
+                elif operation in {'DESC', 'DESCRIBE'} and 'Field' in row:
+                    # DESC/DESCRIBE 表结构结果增强
+                    row['column_name'] = row['Field']
+                    row['data_type'] = row['Type']
+                
+                metadata_results.append(row)
+                
+            logger.debug(f"元数据查询 {operation} 返回 {len(metadata_results)} 条结果")
+            return metadata_results
+        
         # 对于查询操作，返回结果集
         results = cursor.fetchall()
         logger.debug(f"查询返回 {len(results)} 条结果")
@@ -115,7 +143,7 @@ async def execute_query(connection, query: str, params: Optional[Dict[str, Any]]
         raise
     except mysql.connector.Error as query_err:
         # 如果发生错误，进行回滚
-        if operation in {'UPDATE', 'DELETE', 'INSERT'}:
+        if operation and operation in {'UPDATE', 'DELETE', 'INSERT'}:  # 确保operation已定义
             try:
                 connection.rollback()
                 logger.debug("事务已回滚")

src/security/interceptor.py

@@ -46,7 +46,15 @@ class SQLInterceptor:
                 raise SecurityException("SQL语句格式无效")
                 
             operation = sql_parts[0].upper()
-            if operation not in {'SELECT', 'INSERT', 'UPDATE', 'DELETE', 'CREATE', 'ALTER', 'DROP', 'TRUNCATE', 'MERGE'}:
+            # 更新支持的操作类型列表，包括元数据操作
+            supported_operations = {
+                'SELECT', 'INSERT', 'UPDATE', 'DELETE', 
+                'CREATE', 'ALTER', 'DROP', 'TRUNCATE', 'MERGE',
+                'SHOW', 'DESC', 'DESCRIBE', 'EXPLAIN', 'HELP', 
+                'ANALYZE', 'CHECK', 'CHECKSUM', 'OPTIMIZE'
+            }
+                
+            if operation not in supported_operations:
                 raise SecurityException(f"不支持的SQL操作: {operation}")
             
             # 分析SQL风险
@@ -65,9 +73,14 @@ class SQLInterceptor:
                     f"允许的风险等级: {[level.name for level in self.analyzer.allowed_risk_levels]}"
                 )
             
+            # 确定操作类型（DDL, DML 或 元数据）
+            operation_category = "元数据操作" if operation in self.analyzer.metadata_operations else (
+                "DDL操作" if operation in self.analyzer.ddl_operations else "DML操作"
+            )
+            
             # 记录详细日志
             logger.info(
-                f"SQL操作检查通过 - "
+                f"SQL{operation_category}检查通过 - "
                 f"操作: {risk_analysis['operation']}, "
                 f"风险等级: {risk_analysis['risk_level'].name}, "
                 f"影响表: {', '.join(risk_analysis['affected_tables'])}"

src/security/sql_analyzer.py

@@ -38,6 +38,12 @@ class SQLOperationType:
             'SELECT', 'INSERT', 'UPDATE', 'DELETE', 'MERGE'
         }
         
+        # 添加元数据操作集合
+        self.metadata_operations = {
+            'SHOW', 'DESC', 'DESCRIBE', 'EXPLAIN', 'HELP', 
+            'ANALYZE', 'CHECK', 'CHECKSUM', 'OPTIMIZE'
+        }
+        
         # 风险等级配置
         self.allowed_risk_levels = self._parse_risk_levels()
         self.blocked_patterns = self._parse_blocked_patterns('BLOCKED_PATTERNS')
@@ -132,11 +138,17 @@ class SQLOperationType:
            - UPDATE/DELETE（有WHERE）=> MEDIUM
            - UPDATE（无WHERE）=> HIGH
            - DELETE（无WHERE）=> CRITICAL
+        4. 元数据操作：
+           - SHOW/DESC/DESCRIBE等 => LOW
         """
         # 危险操作
         if is_dangerous:
             return SQLRiskLevel.CRITICAL
             
+        # 元数据操作
+        if operation in self.metadata_operations:
+            return SQLRiskLevel.LOW  # 元数据查询视为低风险操作
+            
         # 生产环境中非SELECT操作
         if self.env_type == EnvironmentType.PRODUCTION and operation != 'SELECT':
             return SQLRiskLevel.CRITICAL

src/server.py

@@ -8,6 +8,9 @@ load_dotenv()
 
 # 导入自定义模块 - 确保在load_dotenv之后导入
 from src.tools.mysql_tool import register_mysql_tool
+from src.tools.mysql_metadata_tool import register_metadata_tools
+from src.tools.mysql_info_tool import register_info_tools
+from src.tools.mysql_schema_tool import register_schema_tools
 
 # 配置日志
 logging.basicConfig(
@@ -19,6 +22,8 @@ logger = logging.getLogger("mysql_server")
 # 记录环境变量加载情况
 logger.debug("已加载环境变量")
 logger.debug(f"当前允许的风险等级: {os.getenv('ALLOWED_RISK_LEVELS', '未设置')}")
+logger.debug(f"当前环境类型: {os.getenv('ENV_TYPE', 'development')}")
+logger.debug(f"是否允许敏感信息查询: {os.getenv('ALLOW_SENSITIVE_INFO', 'false')}")
 
 # 尝试导入MySQL连接器
 try:
@@ -40,9 +45,21 @@ logger.debug("正在创建MCP服务器实例...")
 mcp = FastMCP("MySQL Query Server", "cccccccccc", host=host, port=port, debug=True, endpoint='/sse')
 logger.debug("MCP服务器实例创建完成")
 
-# 注册MySQL工具
+# 注册MySQL基础查询工具
 register_mysql_tool(mcp)
 
+# 注册MySQL元数据查询工具
+register_metadata_tools(mcp)
+logger.debug("已注册元数据查询工具")
+
+# 注册MySQL数据库信息查询工具
+register_info_tools(mcp)
+logger.debug("已注册数据库信息查询工具")
+
+# 注册MySQL表结构高级查询工具
+register_schema_tools(mcp)
+logger.debug("已注册表结构高级查询工具")
+
 def start_server():
     """启动SSE服务器的同步包装器"""
     logger.debug("开始启动MySQL查询服务器...")

src/tools/metadata_base_tool.py

@@ -0,0 +1,123 @@
+"""
+MySQL元数据工具基类
+提供元数据查询工具的共享功能
+"""
+
+import json
+import logging
+from typing import Any, Dict, List, Optional, Union, TypeVar, Generic, Callable
+import functools
+
+from src.db.mysql_operations import get_db_connection, execute_query
+
+T = TypeVar('T')
+logger = logging.getLogger("mysql_server")
+
+class MySQLToolError(Exception):
+    """MySQL工具异常基类"""
+    pass
+
+class ParameterValidationError(MySQLToolError):
+    """参数验证错误"""
+    pass
+
+class QueryExecutionError(MySQLToolError):
+    """查询执行错误"""
+    pass
+
+class MetadataToolBase:
+    """
+    元数据查询工具基类
+    提供共享功能：
+    - 错误处理
+    - 结果格式化
+    - 参数验证
+    - 异常处理
+    """
+    
+    @staticmethod
+    def validate_parameter(param_name: str, param_value: Any, validator: Callable[[Any], bool], 
+                          error_message: str) -> None:
+        """
+        验证参数是否有效
+        
+        Args:
+            param_name: 参数名称
+            param_value: 参数值
+            validator: 验证函数
+            error_message: 错误消息
+            
+        Raises:
+            ParameterValidationError: 当参数验证失败时
+        """
+        if param_value is not None and not validator(param_value):
+            raise ParameterValidationError(f"{param_name} - {error_message}")
+    
+    @staticmethod
+    def format_results(results: List[Dict[str, Any]], operation_type: str = "元数据查询") -> str:
+        """
+        格式化查询结果为JSON字符串
+        
+        Args:
+            results: 查询结果列表
+            operation_type: 操作类型描述
+            
+        Returns:
+            格式化后的JSON字符串
+        """
+        try:
+            # 添加元数据头部信息
+            metadata_info = {
+                "metadata_info": {
+                    "operation_type": operation_type,
+                    "result_count": len(results)
+                },
+                "results": results
+            }
+            return json.dumps(metadata_info, default=str)
+        except Exception as e:
+            logger.error(f"结果格式化失败: {str(e)}")
+            # 如果格式化失败，尝试直接序列化结果
+            return json.dumps({"error": f"结果格式化失败: {str(e)}"})
+    
+    @staticmethod
+    def handle_query_error(func):
+        """
+        装饰器: 统一处理查询执行过程中的错误
+        """
+        @functools.wraps(func)
+        async def wrapper(*args, **kwargs):
+            try:
+                return await func(*args, **kwargs)
+            except ParameterValidationError as e:
+                logger.error(f"参数验证错误: {str(e)}")
+                return json.dumps({"error": f"参数错误: {str(e)}"})
+            except QueryExecutionError as e:
+                logger.error(f"查询执行错误: {str(e)}")
+                return json.dumps({"error": f"查询执行失败: {str(e)}"})
+            except Exception as e:
+                logger.error(f"未预期的错误: {str(e)}")
+                return json.dumps({"error": f"操作失败: {str(e)}"})
+        return wrapper
+        
+    @staticmethod
+    async def execute_metadata_query(query: str, params: Optional[Dict[str, Any]] = None, 
+                                    operation_type: str = "元数据查询") -> str:
+        """
+        执行元数据查询并返回格式化结果
+        
+        Args:
+            query: SQL查询语句
+            params: 查询参数 (可选)
+            operation_type: 操作类型描述
+            
+        Returns:
+            查询结果的JSON字符串
+        """
+        try:
+            with get_db_connection() as connection:
+                results = await execute_query(connection, query, params)
+                return MetadataToolBase.format_results(results, operation_type)
+        except Exception as e:
+            logger.error(f"元数据查询执行失败: {str(e)}")
+            raise QueryExecutionError(str(e)) 

src/tools/mysql_info_tool.py

@@ -0,0 +1,332 @@
+"""
+MySQL数据库信息查询工具
+提供数据库、变量和状态等系统信息查询功能
+"""
+
+import json
+import logging
+import re
+import os
+from typing import Any, Dict, List, Optional
+from mcp.server.fastmcp import FastMCP
+
+from .metadata_base_tool import MetadataToolBase, ParameterValidationError, QueryExecutionError
+from src.security.sql_analyzer import EnvironmentType
+from src.db.mysql_operations import get_db_connection, execute_query
+
+logger = logging.getLogger("mysql_server")
+
+# 自定义异常类
+class SecurityError(QueryExecutionError):
+    """安全限制错误"""
+    pass
+
+# 从环境变量读取敏感字段列表
+def get_sensitive_patterns():
+    """从环境变量获取敏感字段模式列表"""
+    default_patterns = [
+        r'password', r'auth', r'credential', r'key', r'secret', r'private', 
+        r'host', r'path', r'directory', r'ssl', r'iptables', r'filter'
+    ]
+    
+    env_patterns = os.getenv('SENSITIVE_INFO_FIELDS', '')
+    if env_patterns:
+        # 合并自定义模式和默认模式
+        patterns = [pattern.strip() for pattern in env_patterns.split(',') if pattern.strip()]
+        return list(set(patterns + default_patterns))
+    
+    return default_patterns
+
+# 敏感变量和状态关键字列表
+SENSITIVE_VARIABLE_PATTERNS = get_sensitive_patterns()
+
+# 敏感变量名前缀，生产环境中这些变量的值会被隐藏
+SENSITIVE_VARIABLE_PREFIXES = [
+    "password", "auth", "secret", "key", "certificate", "ssl", "tls", "cipher", 
+    "authentication", "secure", "credential", "token"
+]
+
+def check_environment_permission(env_type: EnvironmentType, query_type: str) -> bool:
+    """
+    检查当前环境是否允许执行特定类型的查询
+    
+    Args:
+        env_type: 环境类型（开发/生产）
+        query_type: 查询类型
+        
+    Returns:
+        bool: 是否允许执行
+    """
+    # 开发环境不限制查询
+    if env_type == EnvironmentType.DEVELOPMENT:
+        return True
+        
+    # 生产环境限制敏感信息查询
+    sensitive_queries = ['variables', 'status', 'processlist']
+    
+    if query_type in sensitive_queries:
+        # 检查是否在环境变量中明确允许
+        allow_sensitive = os.getenv('ALLOW_SENSITIVE_INFO', 'false').lower() == 'true'
+        if not allow_sensitive:
+            logger.warning(f"生产环境中禁止执行敏感查询: {query_type}")
+            return False
+            
+    return True
+
+def filter_sensitive_info(results: List[Dict[str, Any]], filter_patterns: List[str] = None) -> List[Dict[str, Any]]:
+    """
+    过滤结果中的敏感信息
+    
+    Args:
+        results: 查询结果
+        filter_patterns: 敏感信息的正则表达式模式列表
+        
+    Returns:
+        过滤后的结果列表
+    """
+    if not filter_patterns:
+        filter_patterns = SENSITIVE_VARIABLE_PATTERNS
+        
+    filtered_results = []
+    for item in results:
+        # 复制一份，避免修改原始数据
+        filtered_item = item.copy()
+        
+        # 检查常见的变量名字段
+        for field in ['Variable_name', 'variable_name', 'name']:
+            if field in filtered_item:
+                var_name = filtered_item[field].lower()
+                # 检查是否匹配敏感模式
+                is_sensitive = any(re.search(pattern, var_name, re.IGNORECASE) for pattern in filter_patterns)
+                
+                if is_sensitive:
+                    # 敏感信息，隐藏具体的值
+                    for value_field in ['Value', 'value', 'variable_value']:
+                        if value_field in filtered_item:
+                            filtered_item[value_field] = '*** HIDDEN ***'
+                            
+        filtered_results.append(filtered_item)
+        
+    return filtered_results
+
+def register_info_tools(mcp: FastMCP):
+    """
+    注册MySQL数据库信息查询工具到MCP服务器
+    
+    Args:
+        mcp: FastMCP服务器实例
+    """
+    logger.debug("注册MySQL数据库信息查询工具...")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_databases(pattern: Optional[str] = None, limit: int = 100, exclude_system: bool = True) -> str:
+        """
+        获取所有数据库列表，支持筛选和限制结果数量
+        
+        Args:
+            pattern: 数据库名称匹配模式 (可选, 例如 '%test%')
+            limit: 返回结果的最大数量 (默认100，设为0表示无限制)
+            exclude_system: 是否排除系统数据库 (默认为True)
+            
+        Returns:
+            数据库列表的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        if pattern:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "pattern", pattern,
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', x),
+                "模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)"
+            )
+        
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "limit", limit,
+            lambda x: isinstance(x, int) and x >= 0,
+            "返回结果的最大数量必须是非负整数"
+        )
+        
+        # 构建基础查询
+        query = "SHOW DATABASES"
+        
+        # 执行查询
+        with get_db_connection() as connection:
+            # 先获取所有数据库
+            results = await execute_query(connection, query)
+            
+            # 通常结果中每个数据库名会在"Database"字段
+            db_field = next((k for k in results[0].keys() if k.lower() == 'database'), None) if results else None
+            
+            if not db_field:
+                logger.warning("查询结果未找到数据库名称字段")
+                return MetadataToolBase.format_results(results, operation_type="数据库列表查询")
+            
+            # 对结果进行过滤
+            filtered_results = []
+            system_dbs = ['information_schema', 'mysql', 'performance_schema', 'sys']
+            
+            for item in results:
+                db_name = item[db_field]
+                
+                # 排除系统数据库
+                if exclude_system and db_name.lower() in system_dbs:
+                    continue
+                    
+                # 根据模式过滤
+                if pattern:
+                    pattern_regex = pattern.replace('%', '.*').replace('_', '.')
+                    if not re.search(pattern_regex, db_name, re.IGNORECASE):
+                        continue
+                        
+                filtered_results.append(item)
+            
+            # 限制返回数量
+            if limit > 0 and len(filtered_results) > limit:
+                filtered_results = filtered_results[:limit]
+                logger.debug(f"结果数量已限制为前{limit}个")
+            
+            # 返回结果
+            metadata_info = {
+                "metadata_info": {
+                    "operation_type": "数据库列表查询",
+                    "result_count": len(filtered_results),
+                    "total_count": len(results),
+                    "filtered": {
+                        "pattern": pattern,
+                        "exclude_system": exclude_system,
+                        "limited": len(filtered_results) < len(results)
+                    }
+                },
+                "results": filtered_results
+            }
+            
+            return json.dumps(metadata_info, default=str)
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_variables(pattern: Optional[str] = None, global_scope: bool = False) -> str:
+        """
+        获取MySQL系统变量
+        
+        Args:
+            pattern: 变量名称匹配模式 (可选, 例如 '%buffer%')
+            global_scope: 是否查询全局变量 (默认为会话变量)
+            
+        Returns:
+            系统变量的JSON字符串
+        """
+        # 获取当前环境类型
+        from src.security.sql_analyzer import sql_analyzer
+        env_type = sql_analyzer.env_type
+        
+        # 检查环境权限
+        if not check_environment_permission(env_type, 'variables'):
+            raise SecurityError("当前环境不允许查询系统变量")
+            
+        # 参数验证
+        if pattern:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "pattern", pattern,
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', x),
+                "变量模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)"
+            )
+            
+        # 构建查询
+        scope = "GLOBAL" if global_scope else "SESSION"
+        query = f"SHOW {scope} VARIABLES"
+        if pattern:
+            query += f" LIKE '{pattern}'"
+            
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        with get_db_connection() as connection:
+            results = await execute_query(connection, query)
+            
+            # 生产环境中过滤敏感信息
+            if env_type == EnvironmentType.PRODUCTION:
+                results = filter_sensitive_info(results)
+                
+            return MetadataToolBase.format_results(results, operation_type="系统变量查询")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_status(pattern: Optional[str] = None, global_scope: bool = False) -> str:
+        """
+        获取MySQL服务器状态
+        
+        Args:
+            pattern: 状态名称匹配模式 (可选, 例如 '%conn%')
+            global_scope: 是否查询全局状态 (默认为会话状态)
+            
+        Returns:
+            服务器状态的JSON字符串
+        """
+        # 获取当前环境类型
+        from src.security.sql_analyzer import sql_analyzer
+        env_type = sql_analyzer.env_type
+        
+        # 检查环境权限
+        if not check_environment_permission(env_type, 'status'):
+            raise SecurityError("当前环境不允许查询系统状态")
+            
+        # 参数验证
+        if pattern:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "pattern", pattern,
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', x),
+                "状态模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)"
+            )
+            
+        # 构建查询
+        scope = "GLOBAL" if global_scope else "SESSION"
+        query = f"SHOW {scope} STATUS"
+        if pattern:
+            query += f" LIKE '{pattern}'"
+            
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        with get_db_connection() as connection:
+            results = await execute_query(connection, query)
+            
+            # 生产环境中过滤敏感信息
+            if env_type == EnvironmentType.PRODUCTION:
+                results = filter_sensitive_info(results)
+                
+            return MetadataToolBase.format_results(results, operation_type="服务器状态查询")
+
+# 工具函数: 用于参数验证
+def validate_pattern(pattern: str) -> bool:
+    """
+    验证模式字符串是否安全 (防止SQL注入)
+    
+    Args:
+        pattern: 要验证的模式字符串
+        
+    Returns:
+        如果模式安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当模式包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字、下划线和通配符(% 和 _)
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', pattern):
+        raise ValueError("模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)")
+    return True
+
+def validate_engine_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证存储引擎名称是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的引擎名称
+        
+    Returns:
+        如果引擎名称安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当引擎名称包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的引擎名称: {name}, 引擎名称只能包含字母、数字和下划线")
+    return True 

src/tools/mysql_metadata_tool.py

@@ -0,0 +1,272 @@
+"""
+MySQL元数据查询工具
+提供表结构等元数据信息查询功能
+"""
+
+import json
+import logging
+import re
+from typing import Any, Dict, List, Optional
+from mcp.server.fastmcp import FastMCP
+
+from .metadata_base_tool import MetadataToolBase, ParameterValidationError, QueryExecutionError
+from src.db.mysql_operations import get_db_connection, execute_query
+
+logger = logging.getLogger("mysql_server")
+
+# 工具函数: 用于参数验证
+def validate_pattern(pattern: str) -> bool:
+    """
+    验证模式字符串是否安全 (防止SQL注入)
+    
+    Args:
+        pattern: 要验证的模式字符串
+        
+    Returns:
+        如果模式安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当模式包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字、下划线和通配符(% 和 _)
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', pattern):
+        raise ValueError("模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)")
+    return True
+
+def validate_table_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证表名是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的表名
+        
+    Returns:
+        如果表名安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当表名包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的表名: {name}, 表名只能包含字母、数字和下划线")
+    return True
+
+def validate_database_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证数据库名是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的数据库名
+        
+    Returns:
+        如果数据库名安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当数据库名包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的数据库名: {name}, 数据库名只能包含字母、数字和下划线")
+    return True
+
+def register_metadata_tools(mcp: FastMCP):
+    """
+    注册MySQL元数据查询工具到MCP服务器
+    
+    Args:
+        mcp: FastMCP服务器实例
+    """
+    logger.debug("注册MySQL元数据查询工具...")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_tables(database: Optional[str] = None, pattern: Optional[str] = None,
+                               limit: int = 100, exclude_views: bool = False) -> str:
+        """
+        获取数据库中的表列表，支持筛选和限制结果数量
+        
+        Args:
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            pattern: 表名匹配模式 (可选, 例如 '%user%')
+            limit: 返回结果的最大数量 (默认100，设为0表示无限制)
+            exclude_views: 是否排除视图 (默认为False)
+            
+        Returns:
+            表列表的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        if database:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "database", database, 
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+                "数据库名称只能包含字母、数字和下划线"
+            )
+            
+        if pattern:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "pattern", pattern,
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_%]+$', x),
+                "模式只能包含字母、数字、下划线和通配符(%_)"
+            )
+            
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "limit", limit,
+            lambda x: isinstance(x, int) and x >= 0,
+            "返回结果的最大数量必须是非负整数"
+        )
+        
+        # 基础查询
+        base_query = "SHOW FULL TABLES" if exclude_views else "SHOW TABLES"
+        if database:
+            base_query += f" FROM `{database}`"
+        if pattern:
+            base_query += f" LIKE '{pattern}'"
+            
+        logger.debug(f"执行查询: {base_query}")
+        
+        # 执行查询
+        with get_db_connection() as connection:
+            results = await execute_query(connection, base_query)
+            
+            # 如果需要排除视图，且使用的是SHOW FULL TABLES
+            if exclude_views and "FULL" in base_query:
+                filtered_results = []
+                
+                # 查找表名和表类型字段
+                fields = list(results[0].keys()) if results else []
+                table_field = fields[0] if fields else None
+                table_type_field = fields[1] if len(fields) > 1 else None
+                
+                if table_field and table_type_field:
+                    # 基表类型通常是"BASE TABLE"
+                    for item in results:
+                        if item[table_type_field] == 'BASE TABLE':
+                            filtered_results.append(item)
+                else:
+                    filtered_results = results
+            else:
+                filtered_results = results
+                
+            # 限制返回数量
+            if limit > 0 and len(filtered_results) > limit:
+                limited_results = filtered_results[:limit]
+                is_limited = True
+            else:
+                limited_results = filtered_results
+                is_limited = False
+                
+            # 构造元数据
+            metadata_info = {
+                "metadata_info": {
+                    "operation_type": "表列表查询",
+                    "result_count": len(limited_results),
+                    "total_count": len(results),
+                    "filtered": {
+                        "database": database,
+                        "pattern": pattern,
+                        "exclude_views": exclude_views and "FULL" in base_query,
+                        "limited": is_limited
+                    }
+                },
+                "results": limited_results
+            }
+            
+            return json.dumps(metadata_info, default=str)
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_columns(table: str, database: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        获取表的列信息
+        
+        Args:
+            table: 表名
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            
+        Returns:
+            表列信息的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "table", table,
+            lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+            "表名只能包含字母、数字和下划线"
+        )
+        
+        if database:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "database", database, 
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+                "数据库名称只能包含字母、数字和下划线"
+            )
+            
+        query = f"SHOW COLUMNS FROM `{table}`" if not database else f"SHOW COLUMNS FROM `{database}`.`{table}`"
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        return await MetadataToolBase.execute_metadata_query(query, operation_type="表列信息查询")
+
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_describe_table(table: str, database: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        描述表结构
+        
+        Args:
+            table: 表名
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            
+        Returns:
+            表结构描述的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "table", table,
+            lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+            "表名只能包含字母、数字和下划线"
+        )
+        
+        if database:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "database", database, 
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+                "数据库名称只能包含字母、数字和下划线"
+            )
+            
+        # DESCRIBE 语句与 SHOW COLUMNS 功能类似，但结果格式可能略有不同
+        query = f"DESCRIBE `{table}`" if not database else f"DESCRIBE `{database}`.`{table}`"
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        return await MetadataToolBase.execute_metadata_query(query, operation_type="表结构描述")
+
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_create_table(table: str, database: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        获取表的创建语句
+        
+        Args:
+            table: 表名
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            
+        Returns:
+            表创建语句的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "table", table,
+            lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+            "表名只能包含字母、数字和下划线"
+        )
+        
+        if database:
+            MetadataToolBase.validate_parameter(
+                "database", database, 
+                lambda x: re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', x),
+                "数据库名称只能包含字母、数字和下划线"
+            )
+            
+        table_ref = f"`{table}`" if not database else f"`{database}`.`{table}`"
+        query = f"SHOW CREATE TABLE {table_ref}"
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        return await MetadataToolBase.execute_metadata_query(query, operation_type="表创建语句查询")

src/tools/mysql_schema_tool.py

@@ -0,0 +1,294 @@
+"""
+MySQL表结构高级查询工具
+提供索引、约束、表状态等高级元数据查询功能
+"""
+
+import json
+import logging
+import re
+import os
+from typing import Any, Dict, List, Optional, Union
+from mcp.server.fastmcp import FastMCP
+
+from .metadata_base_tool import MetadataToolBase, ParameterValidationError, QueryExecutionError
+from src.db.mysql_operations import get_db_connection, execute_query
+
+logger = logging.getLogger("mysql_server")
+
+# 参数验证函数
+def validate_table_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证表名是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的表名
+        
+    Returns:
+        如果表名安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当表名包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的表名: {name}, 表名只能包含字母、数字和下划线")
+    return True
+
+def validate_database_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证数据库名是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的数据库名
+        
+    Returns:
+        如果数据库名安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当数据库名包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的数据库名: {name}, 数据库名只能包含字母、数字和下划线")
+    return True
+
+def validate_column_name(name: str) -> bool:
+    """
+    验证列名是否合法安全
+    
+    Args:
+        name: 要验证的列名
+        
+    Returns:
+        如果列名安全返回True，否则抛出ValueError
+    
+    Raises:
+        ValueError: 当列名包含不安全字符时
+    """
+    # 仅允许字母、数字和下划线
+    if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9_]+$', name):
+        raise ValueError(f"无效的列名: {name}, 列名只能包含字母、数字和下划线")
+    return True
+
+async def execute_schema_query(
+    query: str, 
+    params: Optional[Dict[str, Any]] = None, 
+    operation_type: str = "元数据查询"
+) -> str:
+    """
+    执行表结构查询
+    
+    Args:
+        query: SQL查询语句
+        params: 查询参数 (可选)
+        operation_type: 操作类型描述
+        
+    Returns:
+        查询结果的JSON字符串
+    """
+    with get_db_connection() as connection:
+        results = await execute_query(connection, query, params)
+        return MetadataToolBase.format_results(results, operation_type)
+
+def register_schema_tools(mcp: FastMCP):
+    """
+    注册MySQL表结构高级查询工具到MCP服务器
+    
+    Args:
+        mcp: FastMCP服务器实例
+    """
+    logger.debug("注册MySQL表结构高级查询工具...")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_indexes(table: str, database: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        获取表的索引信息
+        
+        Args:
+            table: 表名
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            
+        Returns:
+            表索引信息的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        validate_table_name(table)
+        
+        if database:
+            validate_database_name(database)
+        
+        # 构建查询
+        table_ref = f"`{table}`" if not database else f"`{database}`.`{table}`"
+        query = f"SHOW INDEX FROM {table_ref}"
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        # 执行查询
+        return await execute_schema_query(query, operation_type="表索引查询")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_table_status(database: Optional[str] = None, like_pattern: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        获取表状态信息
+        
+        Args:
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            like_pattern: 表名匹配模式 (可选，例如 '%user%')
+            
+        Returns:
+            表状态信息的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        if database:
+            validate_database_name(database)
+            
+        if like_pattern:
+            validate_column_name(like_pattern)
+        
+        # 构建查询
+        if database:
+            query = f"SHOW TABLE STATUS FROM `{database}`"
+        else:
+            query = "SHOW TABLE STATUS"
+            
+        if like_pattern:
+            query += f" LIKE '{like_pattern}'"
+            
+        logger.debug(f"执行查询: {query}")
+        
+        # 执行查询
+        return await execute_schema_query(query, operation_type="表状态查询")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_show_foreign_keys(table: str, database: Optional[str] = None) -> str:
+        """
+        获取表的外键约束信息
+        
+        Args:
+            table: 表名
+            database: 数据库名称 (可选，默认使用当前连接的数据库)
+            
+        Returns:
+            表外键约束信息的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        validate_table_name(table)
+        
+        if database:
+            validate_database_name(database)
+        
+        # 确定数据库名
+        db_name = database
+        if not db_name:
+            # 获取当前数据库
+            with get_db_connection() as connection:
+                current_db_results = await execute_query(connection, "SELECT DATABASE() as db")
+                if current_db_results and 'db' in current_db_results[0]:
+                    db_name = current_db_results[0]['db']
+        
+        if not db_name:
+            raise ValueError("无法确定数据库名称，请明确指定database参数")
+        
+        # 使用INFORMATION_SCHEMA查询外键
+        query = """
+        SELECT 
+            CONSTRAINT_NAME, 
+            TABLE_NAME,
+            COLUMN_NAME,
+            REFERENCED_TABLE_NAME,
+            REFERENCED_COLUMN_NAME,
+            UPDATE_RULE,
+            DELETE_RULE
+        FROM 
+            INFORMATION_SCHEMA.KEY_COLUMN_USAGE kcu
+        JOIN 
+            INFORMATION_SCHEMA.REFERENTIAL_CONSTRAINTS rc
+        ON 
+            kcu.CONSTRAINT_NAME = rc.CONSTRAINT_NAME
+        WHERE 
+            kcu.TABLE_SCHEMA = %s 
+            AND kcu.TABLE_NAME = %s
+            AND kcu.REFERENCED_TABLE_NAME IS NOT NULL
+        """
+        params = {'TABLE_SCHEMA': db_name, 'TABLE_NAME': table}
+        
+        logger.debug(f"执行查询: 获取表 {db_name}.{table} 的外键约束")
+        
+        # 执行查询
+        return await execute_schema_query(query, params, operation_type="外键约束查询")
+    
+    @mcp.tool()
+    @MetadataToolBase.handle_query_error
+    async def mysql_paginate_results(query: str, page: int = 1, page_size: int = 50) -> str:
+        """
+        分页执行查询以处理大型结果集
+        
+        Args:
+            query: SQL查询语句
+            page: 页码 (从1开始)
+            page_size: 每页记录数 (默认50)
+            
+        Returns:
+            分页结果的JSON字符串
+        """
+        # 参数验证
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "page", page,
+            lambda x: isinstance(x, int) and x > 0,
+            "页码必须是正整数"
+        )
+        
+        MetadataToolBase.validate_parameter(
+            "page_size", page_size,
+            lambda x: isinstance(x, int) and 1 <= x <= 1000,
+            "每页记录数必须在1-1000之间"
+        )
+        
+        # 检查查询语法
+        if not query.strip().upper().startswith('SELECT'):
+            raise ValueError("只支持SELECT查询的分页")
+            
+        # 计算LIMIT和OFFSET
+        offset = (page - 1) * page_size
+        
+        # 在查询末尾添加LIMIT子句
+        paginated_query = query.strip()
+        if 'LIMIT' in paginated_query.upper():
+            raise ValueError("查询已包含LIMIT子句，请移除后重试")
+            
+        paginated_query += f" LIMIT {page_size} OFFSET {offset}"
+        
+        logger.debug(f"执行分页查询: 页码={page}, 每页记录数={page_size}")
+        
+        # 获取总记录数（用于计算总页数）
+        count_query = f"SELECT COUNT(*) as total FROM ({query}) as temp_count_table"
+        
+        with get_db_connection() as connection:
+            # 执行分页查询
+            results = await execute_query(connection, paginated_query)
+            
+            # 获取总记录数
+            count_results = await execute_query(connection, count_query)
+            total_records = count_results[0]['total'] if count_results else 0
+            
+            # 计算总页数
+            total_pages = (total_records + page_size - 1) // page_size
+            
+            # 构建分页元数据
+            pagination_info = {
+                "metadata_info": {
+                    "operation_type": "分页查询",
+                    "result_count": len(results),
+                    "pagination": {
+                        "page": page,
+                        "page_size": page_size,
+                        "total_records": total_records,
+                        "total_pages": total_pages
+                    }
+                },
+                "results": results
+            }
+            
+            return json.dumps(pagination_info, default=str)