Class và object trong Python

Class là bản thiết kế, object là thứ được tạo ra từ bản thiết kế đó. Class Enemy mô tả một con quái có tên, máu, biết nhận sát thương. Mỗi con Slime, Goblin, Orc trong màn chơi là một object riêng, có máu riêng, bị đánh riêng.

Vì sao cần class

Không có class, dữ liệu một con quái nằm rải rác trong nhiều biến, còn các hàm xử lý nó thì nằm chỗ khác:

slime_name = "Slime"
slime_hp = 30
goblin_name = "Goblin"
goblin_hp = 50

def take_damage(hp, amount):
    return hp - amount

slime_hp = take_damage(slime_hp, 10)

Thêm con thứ mười thì phải thêm hai mươi biến, rất dễ truyền nhầm máu con này vào con kia. Class gói dữ liệu và hành động của một con quái vào một chỗ.

Tạo class và object

class Enemy:
    def __init__(self, name, hp):
        self.name = name
        self.hp = hp

slime = Enemy("Slime", 30)
goblin = Enemy("Goblin", 50)

print(slime.name, slime.hp)    # Slime 30
print(goblin.name, goblin.hp)  # Goblin 50

• class Enemy: định nghĩa class. Tên class viết PascalCase (viết hoa chữ đầu mỗi từ), khác với snake_case của biến.
• Enemy("Slime", 30) tạo một object mới. Gọi tên class như gọi hàm.
• slime.name đọc thuộc tính (dữ liệu gắn với object) bằng dấu chấm.

init và self

__init__ là hàm khởi tạo, Python tự gọi nó mỗi lần bạn tạo object. Đây là chỗ gán giá trị ban đầu cho object.

self là chính object đang được tạo hoặc đang được dùng. Khi viết Enemy("Slime", 30), Python tạo một object trống, rồi gọi __init__ với self là object đó, name là "Slime", hp là 30. Dòng self.hp = hp gắn giá trị 30 vào object.

Lỗi hay gặp: quên self. khi gán. Viết hp = hp trong __init__ chỉ tạo biến tạm trong hàm, object không có thuộc tính hp. Truy cập slime.hp sẽ báo AttributeError: 'Enemy' object has no attribute 'hp'.

Tên __init__ có hai dấu gạch dưới mỗi bên. Viết _init_ hay __int__ thì Python không coi là hàm khởi tạo, và Enemy("Slime", 30) sẽ báo TypeError: Enemy() takes no arguments.

Method

Method là hàm viết bên trong class. Tham số đầu tiên luôn là self, để method biết đang làm việc với object nào.

class Enemy:
    def __init__(self, name, hp, gold=5):
        self.name = name
        self.hp = hp
        self.gold = gold

    def take_damage(self, amount):
        self.hp -= amount
        if self.hp < 0:
            self.hp = 0

    def is_alive(self):
        return self.hp > 0

    def describe(self):
        return f"{self.name} ({self.hp} máu)"


slime = Enemy("Slime", 30)
goblin = Enemy("Goblin", 50, gold=12)

slime.take_damage(12)
print(slime.describe())   # Slime (18 máu)
print(goblin.describe())  # Goblin (50 máu)

slime.take_damage(40)
print(slime.is_alive())   # False
print(slime.hp)           # 0

Khi gọi slime.take_damage(12), bạn chỉ truyền 12. Python tự đưa slime vào làm self. Vì thế self.hp -= amount trừ máu đúng con slime, con goblin không bị ảnh hưởng.

Người mới hay quên self ở danh sách tham số:

class Enemy:
    def roar():
        print("Grừ!")

Enemy().roar()
# TypeError: Enemy.roar() takes 0 positional arguments but 1 was given

"1 was given" chính là self mà Python tự truyền vào. Thêm self vào: def roar(self):.

Nhiều object trong list

Class kết hợp với list để quản lý cả đợt quái:

wave = [Enemy("Slime", 30), Enemy("Bat", 15), Enemy("Orc", 120, gold=40)]

for enemy in wave:
    enemy.take_damage(20)

survivors = []
for enemy in wave:
    if enemy.is_alive():
        survivors.append(enemy.describe())
print(survivors)  # ['Slime (10 máu)', 'Orc (100 máu)']

Mỗi object giữ máu riêng, vòng lặp chỉ cần gọi method, không phải nhớ biến nào của con nào.

In object cho dễ đọc

print(slime) mặc định in ra thứ khó hiểu như <__main__.Enemy object at 0x...>. Thêm method __str__ để quyết định object in ra thế nào:

class Item:
    def __init__(self, name, price):
        self.name = name
        self.price = price

    def __str__(self):
        return f"{self.name} ({self.price} vàng)"

sword = Item("Kiếm sắt", 250)
print(sword)  # Kiếm sắt (250 vàng)

Bài tiếp theo: tạo class mới từ class có sẵn với kế thừa.

Bài tập

Viết class Player có name, hp (mặc định 100) và gold (mặc định 0). Thêm method loot(enemy) cộng vàng của quái vào túi người chơi nếu quái đã chết. Dùng lại class Enemy ở trên để thử.

class Enemy:
    def __init__(self, name, hp, gold=5):
        self.name = name
        self.hp = hp
        self.gold = gold

    def take_damage(self, amount):
        self.hp = max(self.hp - amount, 0)

    def is_alive(self):
        return self.hp > 0


class Player:
    def __init__(self, name, hp=100, gold=0):
        self.name = name
        self.hp = hp
        self.gold = gold

    def loot(self, enemy):
        if not enemy.is_alive():
            self.gold += enemy.gold
            enemy.gold = 0


aki = Player("Aki")
orc = Enemy("Orc", 60, gold=40)

aki.loot(orc)
print(aki.gold)  # 0, orc còn sống

orc.take_damage(60)
aki.loot(orc)
print(aki.gold)  # 40