Especialização em Sistemas com Java 21 LTS • Capítulo 02

🎯 Visão Geral dos Exemplos Práticos

Neste laboratório prático, implementaremos exemplos corporativos completos explorando:

  1. Motor de Regras Tributárias com Switch Expressions e Yield: desvios baseados em enums e alíquotas com blocos de instrução multi-linha.
  2. Validador de Transações com Pattern Matching e Guardas (when): inspeção polimórfica de payloads heterogêneos sem casts manuais.
  3. Cálculo Seguro com Operador Ternário e Evitação de NPE: controle rígido de tipos para prevenir erros de unboxing.

💻 Exemplo 01 — Motor de Tarifação Fiscal com Switch Expressions e yield

package com.empresa.condicionais;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

/**
 * Calculadora de impostos e tarifas operacionais utilizando Switch Expressions modernas.
 */
public class MotorTarifarioFiscal {

    public enum RegimeTributario {
        SIMPLES_NACIONAL, LUCRO_PRESUMIDO, LUCRO_REAL, MEI
    }

    public enum TipoOperacao {
        VENDA_MERCADORIA, PRESTACAO_SERVICO, LOCACAO_BENS
    }

    public static BigDecimal calcularTributo(
            RegimeTributario regime,
            TipoOperacao operacao,
            BigDecimal faturamento) {

        if (faturamento == null || faturamento.compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0) {
            return BigDecimal.ZERO.setScale(2, RoundingMode.HALF_EVEN);
        }

        // Switch expression com branches escalares e blocos com yield
        BigDecimal aliquotaEfetiva = switch (regime) {
            case MEI -> BigDecimal.ZERO; // Isento na nota individual
            case SIMPLES_NACIONAL -> switch (operacao) {
                case VENDA_MERCADORIA -> new BigDecimal("0.045"); // 4.5%
                case PRESTACAO_SERVICO -> new BigDecimal("0.060"); // 6.0%
                case LOCACAO_BENS -> new BigDecimal("0.035"); // 3.5%
            };
            case LUCRO_PRESUMIDO -> {
                BigDecimal aliquotaBase = (operacao == TipoOperacao.PRESTACAO_SERVICO)
                        ? new BigDecimal("0.1633") // PIS/COFINS/ISS/IR/CSLL
                        : new BigDecimal("0.1133");
                System.out.printf("   [AUDITORIA] Aplicando regime Lucro Presumido para %s: %.4f%%%n", 
                        operacao, aliquotaBase.multiply(new BigDecimal("100")));
                yield aliquotaBase;
            }
            case LUCRO_REAL -> {
                // Lucro Real aplica alíquota cheia com deduções apuradas
                BigDecimal baseCheia = new BigDecimal("0.2425");
                yield baseCheia;
            }
        };

        return faturamento.multiply(aliquotaEfetiva).setScale(2, RoundingMode.HALF_EVEN);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("================================================================================");
        System.out.println("            SIMULADOR FISCAL COM JAVA 21 SWITCH EXPRESSIONS                     ");
        System.out.println("================================================================================");

        BigDecimal faturamento1 = new BigDecimal("45000.00");
        BigDecimal tributo1 = calcularTributo(RegimeTributario.SIMPLES_NACIONAL, TipoOperacao.PRESTACAO_SERVICO, faturamento1);
        System.out.printf("Simples Nacional (Serviço)   - Fat: R$ %10.2f | Imposto: R$ %8.2f%n", faturamento1, tributo1);

        BigDecimal faturamento2 = new BigDecimal("120000.00");
        BigDecimal tributo2 = calcularTributo(RegimeTributario.LUCRO_PRESUMIDO, TipoOperacao.VENDA_MERCADORIA, faturamento2);
        System.out.printf("Lucro Presumido (Venda)      - Fat: R$ %10.2f | Imposto: R$ %8.2f%n", faturamento2, tributo2);

        BigDecimal tributoMei = calcularTributo(RegimeTributario.MEI, TipoOperacao.PRESTACAO_SERVICO, new BigDecimal("5000.00"));
        System.out.printf("MEI (Prestação de Serviço)   - Fat: R$   5000.00 | Imposto: R$ %8.2f%n", tributoMei);
        System.out.println("================================================================================");
    }
}

💻 Exemplo 02 — Análise Antifraude com Pattern Matching e Cláusula when

package com.empresa.condicionais;

import java.math.BigDecimal;
import java.time.LocalTime;

/**
 * Validador antifraude de transações financeiras utilizando Pattern Matching Java 21 LTS.
 */
public class AnaliseTransacaoAntifraude {

    public sealed interface Transacao permits Pix, CartaoCredito, Ted, BoletoBancario {}

    public record Pix(String chaveDestino, BigDecimal valor, LocalTime horario, boolean contatoSalvo) implements Transacao {}
    public record CartaoCredito(String cartaoMascarado, BigDecimal valor, int tentativasSenha, boolean cvvCorreto) implements Transacao {}
    public record Ted(String bancoDestino, BigDecimal valor, boolean contaMesmaTitularidade) implements Transacao {}
    public record BoletoBancario(String linhaDigitavel, BigDecimal valor, boolean vencido) implements Transacao {}

    public enum StatusTransacao {
        APROVADA, SUSPEITA_BLOQUEADA, REPROVADA_SEGURANCA
    }

    public static StatusTransacao inspecionarRisco(Transacao transacao) {
        return switch (transacao) {
            case null -> StatusTransacao.REPROVADA_SEGURANCA;

            // PIX Noturno acima de R$ 1.000 para destinatário desconhecido
            case Pix p when (p.horario().isAfter(LocalTime.of(20, 0)) || p.horario().isBefore(LocalTime.of(6, 0)))
                    && p.valor().compareTo(new BigDecimal("1000.00")) > 0
                    && !p.contatoSalvo() -> {
                System.out.printf("⚠️  [ALERTA FRAUDE] PIX Noturno de R$ %.2f para chave não salva: %s%n", p.valor(), p.chaveDestino());
                yield StatusTransacao.SUSPEITA_BLOQUEADA;
            }
            case Pix p -> StatusTransacao.APROVADA;

            // Cartão de Crédito com violação de tentativas de senha
            case CartaoCredito c when !c.cvvCorreto() || c.tentativasSenha() >= 3 -> {
                System.out.printf("🚨 [SEGURANÇA] Bloqueio por senha incorreta (%d tentativas) no cartão %s%n", 
                        c.tentativasSenha(), c.cartaoMascarado());
                yield StatusTransacao.REPROVADA_SEGURANCA;
            }
            case CartaoCredito c when c.valor().compareTo(new BigDecimal("10000.00")) > 0 -> StatusTransacao.SUSPEITA_BLOQUEADA;
            case CartaoCredito c -> StatusTransacao.APROVADA;

            // TED de alta soma para conta de outra titularidade
            case Ted t when !t.contaMesmaTitularidade() && t.valor().compareTo(new BigDecimal("50000.00")) > 0 -> 
                StatusTransacao.SUSPEITA_BLOQUEADA;
            case Ted t -> StatusTransacao.APROVADA;

            // Boleto vencido não pode ser liquidado em tempo real
            case BoletoBancario b when b.vencido() -> StatusTransacao.REPROVADA_SEGURANCA;
            case BoletoBancario b -> StatusTransacao.APROVADA;
        };
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("================================================================================");
        System.out.println("               GATEWAY DE TRANSAÇÕES FINANCEIRAS: AUDITORIA                     ");
        System.out.println("================================================================================");

        Transacao tx1 = new Pix("financeiro@fornecedor.com", new BigDecimal("3500.00"), LocalTime.of(22, 15), false);
        Transacao tx2 = new CartaoCredito("****-****-****-9821", new BigDecimal("120.00"), 1, true);
        Transacao tx3 = new CartaoCredito("****-****-****-1100", new BigDecimal("500.00"), 3, false);
        Transacao tx4 = new BoletoBancario("34191.79001 01043.510047 91020.150008 5 95600000010000", new BigDecimal("100.00"), true);

        System.out.printf("Status Tx1 (PIX Noturno Suspeito) : [%s]%n", inspecionarRisco(tx1));
        System.out.printf("Status Tx2 (Cartão Legítimo)     : [%s]%n", inspecionarRisco(tx2));
        System.out.printf("Status Tx3 (Cartão Ataque Senha) : [%s]%n", inspecionarRisco(tx3));
        System.out.printf("Status Tx4 (Boleto Vencido)      : [%s]%n", inspecionarRisco(tx4));
        System.out.println("================================================================================");
    }
}

📋 Resultado Esperado no Console

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            SIMULADOR FISCAL COM JAVA 21 SWITCH EXPRESSIONS                     
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Simples Nacional (Serviço)   - Fat: R$   45000.00 | Imposto: R$  2700.00
   [AUDITORIA] Aplicando regime Lucro Presumido para VENDA_MERCADORIA: 11.3300%
Lucro Presumido (Venda)      - Fat: R$  120000.00 | Imposto: R$ 13596.00
MEI (Prestação de Serviço)   - Fat: R$   5000.00 | Imposto: R$     0.00
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               GATEWAY DE TRANSAÇÕES FINANCEIRAS: AUDITORIA                     
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⚠️  [ALERTA FRAUDE] PIX Noturno de R$ 3500.00 para chave não salva: financeiro@fornecedor.com
Status Tx1 (PIX Noturno Suspeito) : [SUSPEITA_BLOQUEADA]
Status Tx2 (Cartão Legítimo)     : [APROVADA]
🚨 [SEGURANÇA] Bloqueio por senha incorreta (3 tentativas) no cartão ****-****-****-1100
Status Tx3 (Cartão Ataque Senha) : [REPROVADA_SEGURANCA]
Status Tx4 (Boleto Vencido)      : [REPROVADA_SEGURANCA]
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