第十二章：什么是对象？ · AI for Youth Academy

学习目标

用通俗的话解释类和对象的区别
为任何现实世界中的"东西"找出属性和方法
凭记忆写一个带参数和 if 语句的 Python 函数
用 class 关键字创建自己的类，并从类创建对象

热身（10分钟）——做一张宝可梦卡片！

每人拿到一张空白卡片。在卡片上写下：

名字（比如：皮卡丘）
类型（比如：电系）
HP（在1–100之间选一个数字）
一个攻击招式名称（比如：十万伏特）
攻击伤害值（比如：30）

找一个搭档"对战"：说"我用十万伏特攻击，造成30点伤害！"你的搭档从自己的HP中减去30。

对战结束后，老师会问你：

每张卡片都有哪些信息？——这些就是属性。
每只宝可梦都能做哪些动作？——这些就是方法。

为什么需要类？先看混乱的写法

在没有类之前，程序员用单独的变量存储数据。看看这会变得多混乱：

# 混乱的写法——没有类
pikachu_name   = 'Pikachu'
pikachu_hp     = 100
pikachu_damage = 20

charmander_name   = 'Charmander'
charmander_hp     = 90
charmander_damage = 18

def attack(attacker_name, attacker_damage, target_hp):
    new_hp = target_hp - attacker_damage
    print(attacker_name, 'attacks for', attacker_damage, 'damage!')
    return new_hp

charmander_hp = attack(pikachu_name, pikachu_damage, charmander_hp)
print('Charmander HP:', charmander_hp)

想象一下如果有100只宝可梦。你会有300个变量！类让我们把一个对象的所有数据和动作打包成一个整齐的包裹。

你的第一个类

这里是一个最简单的宝可梦类——暂时不用 __init__，我们下节课再改进它。现在看看我们怎么把信息直接附加到对象上：

# 类就是蓝图
class Pokemon:
    pass   # 'pass' 表示'暂时为空'

# 从类创建一个对象
pikachu = Pokemon()
pikachu.name   = 'Pikachu'
pikachu.hp     = 100
pikachu.damage = 20

print(pikachu.name)   # 输出：Pikachu
print(pikachu.hp)     # 输出：100

# 再创建第二只宝可梦
charmander = Pokemon()
charmander.name   = 'Charmander'
charmander.hp     = 90
charmander.damage = 18

注意我们是怎么用点号来访问和设置属性的：

pikachu.name —— 对象名 + 点号 + 属性名
pikachu.hp —— 每个对象有自己独立的HP值

练习（25分钟）

打开 Thonny，按照下面的题目一步步完成。每道题先自己尝试写代码，再点击"显示答案"核对。

第1题：创建一个 Minecraft 类

写一个空的 Minecraft 类（跟上面的 Pokemon 一样用 pass）。然后创建一个叫 creeper 的对象，给它设置三个属性：

name 设为 'Creeper'
hp 设为 20
color 设为 'green'

最后用 print 打印出 creeper.name、creeper.hp 和 creeper.color。

显示答案

class Minecraft:
    pass

creeper = Minecraft()
creeper.name  = 'Creeper'
creeper.hp    = 20
creeper.color = 'green'

print(creeper.name)
print(creeper.hp)
print(creeper.color)

先定义类，再用 Minecraft() 创建对象，然后用点号设置属性。

第2题：再创建一个 Minecraft 生物对象

用同一个 Minecraft 类，创建第二个对象叫 zombie：

name 设为 'Zombie'
hp 设为 25
color 设为 'dark green'

然后打印 zombie.name 和 zombie.hp。

显示答案

zombie = Minecraft()
zombie.name  = 'Zombie'
zombie.hp    = 25
zombie.color = 'dark green'

print(zombie.name)
print(zombie.hp)

注意：不需要再写一次 class Minecraft。类只需要定义一次，可以反复创建多个对象。

第3题：概念题——类 vs 对象

回答以下两个问题：

在上面第1题和第2题中，类是什么？对象有哪些？
如果 creeper.hp 从 20 变成了 0，zombie.hp 会跟着变吗？为什么？

显示答案

问题1：Minecraft 是类（蓝图）。creeper 和 zombie 是两个不同的对象（实体）。

问题2：不会。每个对象有自己独立的属性值。creeper.hp 和 zombie.hp 是两个不同的"抽屉"——改一个不影响另一个。这就是对象的独立性。

第4题：找属性和方法

想象一个"学校储物柜"。写出：

至少 3个属性（它存储的信息）
至少 2个方法（它能做的动作）

显示答案

属性（它拥有的数据）：

locker_number —— 柜子编号（比如 42）
owner —— 使用者名字（比如 'Alice'）
is_open —— 是否打开（True 或 False）
color —— 柜子颜色

方法（它能执行的动作）：

open() —— 打开柜门
close() —— 关上柜门
change_owner(new_name) —— 更换使用者

记住：属性是名词（它有什么），方法是动词（它能做什么）。

第5题：用代码为储物柜建模

创建一个 Locker 类，然后创建一个储物柜对象并设置以下属性：

number = 42
owner = 'Alice'
is_open = False

写一段 if/else 代码：如果 is_open 为 True，打印 "The locker is open"；否则打印 "The locker is closed"。

显示答案

class Locker:
    pass

my_locker = Locker()
my_locker.number  = 42
my_locker.owner   = 'Alice'
my_locker.is_open = False

if my_locker.is_open:
    print("The locker is open")
else:
    print("The locker is closed")

这里你把前面学过的创建对象和if/else条件判断结合在一起了。对象和条件语句可以一起工作！

第6题：写一个攻击函数

写一个函数 attack(attacker, target)，它做两件事：

打印 "[攻击者名字] attacks [目标名字]!"
把目标的 HP 减去攻击者的 damage，打印目标的新 HP

然后调用这个函数，让 creeper 攻击 zombie。

显示答案

def attack(attacker, target):
    print(attacker.name + ' attacks ' + target.name + '!')
    target.hp = target.hp - attacker.damage
    print(target.name + ' HP: ' + str(target.hp))

attack(creeper, zombie)

这个函数接收两个对象作为参数，然后用点号读取和修改它们的属性。运行后，zombie 的 HP 会从 25 变成 5（25 - 20 = 5）。

第7题：连续攻击

用第6题的 attack 函数，让 creeper 再攻击一次 zombie。然后写一段 if/else 代码判断 zombie 的 HP：

如果 HP <= 0，打印 "[zombie名字] is defeated!"
否则，打印 "[zombie名字] survived with [HP] HP!"

显示答案

attack(creeper, zombie)  # 第二次攻击

if zombie.hp <= 0:
    print(zombie.name + ' is defeated!')
else:
    print(zombie.name + ' survived with ' + str(zombie.hp) + ' HP!')

第一次攻击后 zombie 的 HP 是 5，第二次攻击后变成 5 - 20 = -15。因为 -15 <= 0，所以会打印 "Zombie is defeated!"。

第8题：挑战题——创建你自己的类

选择一个你喜欢的东西（汽车、手机、宠物、食物……什么都可以），完成以下任务：

创建一个类（名字自己取，但要用英文，首字母大写，比如 Car、Phone）
创建两个不同的对象
每个对象至少有 3个属性（用点号设置）
写一个函数，接收你的对象作为参数，打印出至少两个属性
调用函数，传入两个对象

显示示例答案（以汽车为例）

class Car:
    pass

car1 = Car()
car1.brand  = 'Toyota'
car1.color  = 'red'
car1.speed  = 0

car2 = Car()
car2.brand  = 'Tesla'
car2.color  = 'white'
car2.speed  = 60

def show_car(car):
    print('Brand:', car.brand)
    print('Color:', car.color)
    print('Speed:', car.speed)

show_car(car1)
show_car(car2)

你可以选任何东西！关键是：定义类、创建多个对象、用点号设置属性、写函数操作对象。

第二课时：`init`、`self` 和多个对象

时长：60 分钟

学习目标

写一个带 __init__ 方法的类
理解 self 指的是什么
创建多个对象，每个对象有不同的属性值

饼干模具演示（10分钟）

在 Python 中：

class Pokemon:       # ← 模具
pikachu    = Pokemon()  # ← 一块饼干
charmander = Pokemon()  # ← 另一块饼干

上节课我们在创建对象之后一个一个附加属性。那样既麻烦又容易出错。__init__ 就是自动运行的"初始化配方"——每次创建新对象时都会执行。

认识 `init` 和 `self`（25分钟）

class Pokemon:
    def __init__(self, name, hp, damage):
        self.name   = name    # 把 name 存到这个对象上
        self.hp     = hp      # 把 hp 存到这个对象上
        self.damage = damage  # 把 damage 存到这个对象上

# 现在创建一只宝可梦只需一行简洁的代码：
pikachu    = Pokemon('Pikachu',    100, 20)
charmander = Pokemon('Charmander',  90, 18)
squirtle   = Pokemon('Squirtle',    95, 15)

print(pikachu.name)       # Pikachu
print(charmander.hp)      # 90
print(squirtle.damage)    # 15

常见错误——千万别这样写！

# 错误——忘记写 self. 在属性名前面
class Pokemon:
    def __init__(self, name, hp):
        name = name     # 错！这只是在创建一个局部变量！
        hp   = hp       # __init__ 结束后它就消失了。

# 正确写法
class Pokemon:
    def __init__(self, name, hp):
        self.name = name   # 存到对象上
        self.hp   = hp     # 存到对象上

练习——组建你的队伍（20分钟）

创建3只宝可梦（或者宠物、Minecraft 生物——你选）。打印每个对象的一个属性来检查是否正确。

出口票

在纸上写出下面这个类的 __init__ 方法：

class Spaceship:
    # 它应该存储：name、fuel、speed
    def __init__(self, ???):
        ...

展望未来

本周你学会了用类作为蓝图创建对象，用点号设置和读取属性，还学会了用 __init__ 方法让创建对象变得像调用函数一样简洁。下周我们将学习如何给类添加方法——让对象不仅能存储数据，还能执行动作。

学习目标

热身（10分钟）——做一张宝可梦卡片！

为什么需要类？先看混乱的写法

你的第一个类

练习（25分钟）

第二课时：__init__、self 和多个对象

学习目标

饼干模具演示（10分钟）

认识 __init__ 和 self（25分钟）

常见错误——千万别这样写！

练习——组建你的队伍（20分钟）

出口票

展望未来

第二课时：`init`、`self` 和多个对象

认识 `init` 和 `self`（25分钟）