编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 17 天：AI 聊天机器人游戏实战（AI 多角色对话 + 人设切换实战）

梅雅达编程笔记

224人浏览 · 2026-08-02 13:11:10

梅雅达编程笔记 · 2026-08-02 13:11:10 发布

📚 系列定位：从 Scratch 积木到 Python 代码，双向对照学 AI 编程
✍️ 作者：梅雅达编程笔记
🎯 本篇难度：⭐⭐⭐⭐（进阶实战）

一、摘要

本篇是 Scratch 转 Python 系列第 17 天，我们把 Day 15-16 的 AI Agent 角色体系 真正跑起来——做一个 命令行版多角色 AI 聊天机器人。全篇串联五天的知识点：Day 6 列表 + Day 9 字典 + Day 11 文件读写 + Day 13 异常处理 + Day 15-16 类与继承多态，让你亲手看到"OOP 不是花架子，它就是现代 AI 应用的骨架"。学完这一篇，你写出来的东西已经能算个"AI Agent 雏形"了，只差最后一步——接大模型 API（Day 19 见）。

二、本节课学习目标

🎯 掌握 多类协作：如何用一个 ChatBot 主类管理多个 Agent 子类实例
🎯 掌握 状态机式菜单：命令行菜单 + 用户输入 + 状态切换的经典写法
🎯 学会 人设热切换：运行时无缝更换 AI 角色的实现思路
🎯 AI 应用场景：亲手做一个可扩展、可存档、可切人设的 CLI Chatbot（企业 AI 客服系统的雏形）

三、专业名词通俗释义

名词	通俗解释	Scratch 类比
CLI（命令行界面）	靠输入文字来交互的黑框框界面	Scratch 舞台上「询问并等待」的文字对话
人设切换	中途更换 AI 角色的说话风格和职业	舞台上切换主角精灵
对话上下文	记录之前聊过什么，让 AI 回复更连贯	精灵变量里存的历史列表
状态机	程序在不同"状态"之间跳转的运行方式（菜单/聊天/看历史…）	Scratch 里用变量 `mode` 控制流程走哪一段
命令模式	用户输入特殊符号（如 `/exit`）触发功能，而不是普通对话	收到某些"暗号消息"时精灵切换行为

四、分模块双向对照知识点

模块 1：CLI 主循环 + 命令解析

Scratch 积木逻辑：

一直重复：询问用户 → 检查输入 → 如果是暗号（比如 /help）就执行对应功能；否则就当作聊天内容传给当前精灵。
在这里插入图片描述

Python 源码（含 Scratch 积木注释）：

# 【Scratch积木】重复直到 (退出标志 = 真)
while True:
    # 【Scratch积木】询问 (请说) 并等待
    user_input = input("你 > ").strip()
    # 【Scratch积木】如果 输入 = "/exit" 那么
    if user_input == "/exit":
        print("再见👋")
        break
    # 【Scratch积木】否则运行聊天积木
    else:
        print(f"AI > 收到：{user_input}")

运行结果：

你 > 你好
AI > 收到：你好
你 > /exit
再见👋

核心易错说明：

input() 得到的一定是字符串，别忘 .strip() 去掉首尾空白
break 只跳出当前循环，多层循环要注意

模块 2：命令字典表——用字典优雅管理指令

Scratch 积木逻辑：

准备一个"命令-对应积木"的字典表，来一条命令就查一下表，直接跳到对应功能。比 if-elif 一大串优雅太多。
在这里插入图片描述

Python 源码（含 Scratch 积木注释）：

def cmd_help():
    print("可用命令：/help /switch /history /clear /exit")

def cmd_history():
    print("查看历史记录……")

# 【Scratch积木】新建字典「命令表」
commands = {
    "/help": cmd_help,
    "/history": cmd_history,
}

user_input = "/help"
# 【Scratch积木】如果 输入 在 命令表 里 → 运行对应积木
if user_input in commands:
    commands[user_input]()  # 直接调用对应函数

运行结果：

可用命令：/help /switch /history /clear /exit

核心易错说明：

字典 value 存的是函数对象（不带括号 cmd_help），调用时才加括号 commands[cmd]()
加括号存进去就是"提前调用"，等 if 时才发现值已经变成 None 了，是常见 bug

模块 3：人设切换——运行时换 Agent

Scratch 积木逻辑：

有一个"当前精灵"变量，指向此刻在说话的精灵。切换人设时，把这个变量指向另一只精灵。
在这里插入图片描述

Python 源码（含 Scratch 积木注释）：

class Agent:
    def __init__(self, name): self.name = name
    def chat(self, msg): print(f"{self.name}: {msg}")

# 【Scratch积木】新建多个精灵实例
agents = {
    "客服": Agent("小助手"),
    "翻译": Agent("Sara"),
    "助教": Agent("小张老师"),
}
# 【Scratch积木】设 (当前精灵) 为 (客服)
current = agents["客服"]
current.chat("你好呀")
# 【Scratch积木】切换：设 (当前精灵) 为 (助教)
current = agents["助教"]
current.chat("今天学什么？")

运行结果：

小助手: 你好呀
小张老师: 今天学什么？

核心易错说明：

切换后同一个变量指向新对象，之前对象还在，只是不再被引用
想让新角色继承旧对话历史？需要手动 new.history = old.history[:]（切片复制）

模块 4：存档与读档——JSON 序列化多角色历史

Scratch 积木逻辑：

关机前把所有精灵的对话历史写到文件；下次开机时读回来，接着聊。
在这里插入图片描述

Python 源码（含 Scratch 积木注释）：

import json

# 【Scratch积木】新建列表变量存所有历史
all_history = {
    "客服": [{"user": "退款", "bot": "好的"}],
    "翻译": [],
}

# 【Scratch积木】保存到文件积木
with open("chat_history.json", "w", encoding="utf-8") as f:
    json.dump(all_history, f, ensure_ascii=False, indent=2)

# 【Scratch积木】从文件读入积木
with open("chat_history.json", "r", encoding="utf-8") as f:
    loaded = json.load(f)
print(loaded)

运行结果：

{'客服': [{'user': '退款', 'bot': '好的'}], '翻译': []}

核心易错说明：

写入必须 ensure_ascii=False，否则中文变 \uxxxx 转义
首次运行文件可能不存在，读入前要用 try/except FileNotFoundError 兜底（Day 13 内容）

五、综合实战项目：CLI 多角色 AI 聊天机器人

一个完整的命令行聊天机器人，支持：

✅ 五种命令：/help /switch /history /clear /exit
✅ 三个 AI 人设：客服、翻译、助教（继承自 Day 15-16 的 Agent 体系）
✅ 各角色对话历史独立存储
✅ 一键存档 / 读档到 chat_history.json
✅ 异常兜底：文件不存在、输入为空、命令拼错都不崩溃

Scratch 积木思路

主精灵「ChatBot」初始化三个子精灵（客服/翻译/助教）
舞台重复：询问用户 → 判断是命令还是对话 → 执行对应积木
命令 /switch 触发子菜单：“切到哪个人设？1客服 2翻译 3助教”
命令 /exit 前自动存档，下次启动自动读档
全程 try/except 包裹，出错说明原因不闪退

Python 完整可运行代码（片段）

class ChatBot:
    def __init__(self):
        self.agents = {
            "客服": KefuAgent("小助手", "热情耐心"),
            "翻译": FanyiAgent("Sara", "专业严谨"),
            "助教": ZhujiaoAgent("小张老师", "循循善诱"),
        }
        self.current = self.agents["客服"]
        self.load_history()

    def run(self):
        print("===== 梅雅达 AI 聊天机器人 =====")
        print(f"当前人设：【{self.current.role_name}】")
        print("输入 /help 查看命令，/exit 退出\n")
        while True:
            user_input = input("你 > ").strip()
            if not user_input:
                continue
            if user_input.startswith("/"):
                self.handle_command(user_input)
                if user_input == "/exit":
                    break
            else:
                self.current.chat(user_input)

# 完整代码（含所有子类、命令处理、存档读档、异常兜底）
# 见配套源码文件 day17_code.py

运行结果预览：

===== 梅雅达 AI 聊天机器人 =====
当前人设：【客服·小助手】
输入 /help 查看命令，/exit 退出

你 > 我想退款
【客服·小助手】亲亲～您说的「我想退款」已收到，正在为您处理哦～
你 > /switch
选择人设：1)客服 2)翻译 3)助教 > 2
✅ 已切换到【翻译·Sara】
你 > Hello world
【翻译·Sara】「Hello world」译文示例：你好，世界（示例仅供参考）
你 > /exit
💾 对话历史已保存到 chat_history.json
再见👋

六、高频易错点总结

❌ 命令字典存函数带括号：{"help": cmd_help()} 是提前调用，应改为 {"help": cmd_help} 不加括号
❌ input() 没 .strip()：用户不小心输了空格 /exit ，就变成陌生命令了
❌ 切换人设时 current 没重新赋值：光切了字典 key 没切 self.current，等于白切
❌ JSON 存档漏了 ensure_ascii=False：中文变成 \u4f60\u597d，虽然读回来还能用，但打开文件看是天书
❌ while 循环没退出条件：调试时按 Ctrl+C 才能停，很不优雅

七、💡 学习提示

为鼓励大家动手练习、吃透编程逻辑，本篇不提供 Scratch 成品源码，请对照截图亲手搭建积木完成复刻！
配套 Python 代码可直接复制运行学习。

八、往期历史笔记

十、下一章预告

第 18 天：模块导入与常用标准库积木双向对照（AI 工具箱模块化实战）

代码越写越多，是时候学"把工具箱拆成一个个模块"了：

import 语法双向对照
常用标准库速查：random / json / os / sys / datetime
把你之前写的散代码拆成模块并互相调用
AI 场景：像大厂一样把 Agent、工具、存档拆成模块化目录结构

学完 Day 18，就可以为 Day 19 调真实大模型 API 铺路了！

十一、原创声明

本文为「梅雅达编程笔记」原创技术教程，未经授权禁止转载、洗稿或用于商业培训。转载合作请联系工作室。系列内容持续更新中，欢迎收藏 CSDN 专栏「编程启蒙–scratch转python」追更 🍃

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