SOLID 原则是面向对象设计中重要的五个原则，包括单一职责原则（S），开闭原则（O），里氏替换原则（L），接口隔离原则（I），依赖倒置原则（D）。单一职责原则要求一个类只负责一项职责，可提高代码清晰度和可维护性。开闭原则指出软件实体应对扩展开放，对修改关闭，提高系统稳定性。里氏替换原则要求子类能替换父类而不影响程序正确性，保持继承体系一致性。接口隔离原则避免强迫客户端实现不需要的接口，提高代码灵活性。依赖倒置原则要求高层模块不依赖于低层模块，通过抽象接口降低耦合度。这些原则可帮助提高代码质量和可维护性。

本文介绍了三种常见的设计模式在 Python 中的实现。首先是单例模式，通过实现一个数据库连接池管理器来确保系统中只有一个连接池实例。其次是工厂模式，设计一个文件处理系统支持多种数据格式解析，包括 CSV、JSON、XML 和 YAML。最后是观察者模式，实现一个股票市场监控系统，当股票价格变化时通知注册的观察者，包括邮件通知、短信通知和应用内通知。这些模式在软件架构设计中起着重要作用，帮助程序员编写可维护、可扩展的代码。