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一.综述
设计模式，是前辈们对代码开发经验的总结，是一系列的套路，它不是语法规定，而是提高代码复用性、 可维护性、可读性、以及安全性的解决方案。
1995年，GoF出了一本书《设计模式》，里面收录了 23 种设计模式。从此树立起来了设计模式领域的里程碑。
1.1 设计模式的类型
- 创建型模式
- 结构型模式
- 行为型模式
创建者模式
这些设计模式提供了一种在创建对象的同时隐藏创建逻辑的方式，而不是使用 new 运算符直接实例化对象。这使得程序在判断针对某个给定实例需要创建哪些对象时更加灵活
结构型模式
这些设计模式关注类和对象的组合。继承的概念被用来组合接口和定义组合对象获得新功能的方式。
行为型模式
这些设计模式特别关注对象之间的通信。
1.2 设计模式的原则
1、开闭原则（Open Close Principle）
开闭原则的意思是：对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。
2、里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）
里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石，只有当派生类可以替换掉基类，且软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化，而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）
这个原则是开闭原则的基础，具体内容：针对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）
这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是：降低类之间的耦合度。由此可见，其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想，它强调降低依赖，降低耦合。
5、迪米特法则，又称最少知道原则（Demeter Principle）
最少知道原则是指：一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）
合成复用原则是指：尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。
二.简单工厂模式
通过计算器的例子。来说明如何使用使用面向对象的思想进行编程。
2.1 先看一个最简单的例子
Console.WriteLine("请输入数字A");
string A = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("请输入运算符号");
string B = Console.ReadLine();
Console.WriteLine("请输入数字B");
string C = Console.ReadLine();
string D = "0";
if (B == "+")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(B));
}
if (B == "-")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) - Convert.ToDouble(B));
}
if (B == "*")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) * Convert.ToDouble(B));
}
if (B == "/")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(B));
}
Console.WriteLine($"运算完成后的结果是{D}");
2.2 上面代码存在的问题
1.这样的命名方式的代码，是极其不规范的。
string A = Console.ReadLine();
2.判断分支，这样相当于每个条件都要做判断，等于计算机做了三次无用功。
if (B == "+")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) + Convert.ToDouble(B));
}
3.如果除数是 0的时候， 或者符号输入错误，怎么办？没有错误处理机制
if (B == "/")
{
D = Convert.ToString(Convert.ToDouble(A) / Convert.ToDouble(B));
}
4.没有使用面向对象的思想（拿活字印刷作为例子）
- 可维护性：要改，就只改要改的字就行。
- 可复用性：把之前能使用的字全都复用起来
- 可扩展性：若要加字，只需要另外刻字加入即可
- 灵活性好：字的排序可能要横着排，可能要竖着排，都可以
2.3 面向对象的思想
如果要想使用面向对象的设计思想，就要充分考虑使用 封装. 继承. 多态 把程序的耦合度降低
2.3.1 复制 vs 复用
上面的程序是使用命令行来完成的，如果下面我们要使用，计算器，来完成这样的一个功能，怎么实现代码的复用？
直接把里面的代码，给复制过去，这样是不行的，这样的做法叫做复制，而不是复用！
2.3.2 业务的封装
使用封装，可以让业务逻辑和界面逻辑分开，让他们之间的耦合度下降，这样才能达到融合维护和扩展的目的。
public class Operation {
public static double GetResult(double numberA, double numberB, string operate)
{
double result = 0;
switch (operate)
{
case "+":
result = numberA + numberB;
break;
case "-":
result = numberA - numberB;
break;
case "*":
result = numberA * numberB;
break;
case "/":
result = numberA / numberB;
break;
}
return result;
}
}
2.3.3 紧耦合 vs 松耦合
在上面的代码的基础上，如果你再增加一个开根运算，那怎么用呢？淡然可以直接更改 operation 类就行，在 switch 中加一个分支就行了。问题是，本来加减乘除的运算是正确的，现在如果你在更改的过程中，把原本的乘给改成了加，就相当于把原本的功能给更改了，那么效果就会大大的折扣。
这个时候，就需要把 GetRestult 写成一个虚方法
参考文献
[1] https://www.runoob.com/design-pattern/design-pattern-intro.html