咨询《Head First设计模式》中ChocolateBoiler多实例的干扰问题

这个ChocolateBoiler类的设计目标是模拟真实世界里唯一存在的巧克力锅炉——现实场景中你只有一台物理锅炉，所有操作（填充、煮沸、排空）都必须基于这台锅炉的真实状态。如果创建多个实例，每个实例会独立维护自己的empty和boiled状态，完全和真实设备的状态脱节，进而引发各种逻辑混乱甚至现实危险：

• 重复填充：假设实例A调用fill()把真实锅炉填满，此时A的empty标记为false，但实例B的empty还是初始的true。如果有人通过实例B执行fill()，代码会判定“锅炉为空”允许填充，但真实锅炉已经满了，这会导致原料溢出、损坏设备。
• 重复煮沸：真实锅炉已经完成煮沸（实例A的boiled为true），但实例B的boiled依然是false。此时通过实例B调用boil()，代码会执行煮沸逻辑，让真实锅炉持续加热，可能引发干烧、爆炸等安全事故。
• 无效/错误排空：实例A排空锅炉后将empty设为true，但实例B的empty还是false。如果通过实例B尝试排空，代码会认为锅炉内有煮沸后的原料，但实际已经空了；更糟的是，若后续基于实例B的错误状态执行其他操作，会进一步加剧混乱。

本质上，这个类是单例模式的典型应用场景——它对应现实中唯一的实体，必须保证全局只有一个实例，才能让代码状态和真实设备的状态保持一致，避免上述问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2873737