¿Por qué es mejor para la batería de un iPhone NO cerrar aplicaciones?

Las respuestas proporcionadas son precisas, solo quiero aclarar desde el punto de vista de un desarrollador de iOS.

iOS está diseñado para gestionar tantas cosas como sea posible para que tú (y los desarrolladores) no tengáis que preocuparos por ellas. El resultado final es un enfoque algo consistente en todas las aplicaciones, incluidas las de Apple (aunque a veces Apple misma se salta algunas esquinas).

Dicho esto, la premisa es:

• iOS sabe más sobre la memoria que nosotros. Sabe cuánta tiene y cuánta necesita (hasta cierto punto).
• iOS tiene control total sobre la memoria; tiene la última palabra sobre quién usa qué.
• Si iOS necesita memoria, la encontrará, y esto generalmente se hace matando otros procesos que han estado inactivos durante algún tiempo (y hay muchas reglas detrás de escena, no las conocemos todas, y realmente no nos preocupamos por ellas).
• Todo lo que hace un Procesador (CPU) consume energía. Absolutamente todo. No olvides que las computadoras son solo contenedores de electrones muy pequeños que los mueven en espacios muy pequeños.
• Cuando se mata una aplicación, hay algunos protocolos acordados que definen qué se debe hacer. iOS hace cumplir y lleva a cabo estos protocolos. Pero el trabajo debe hacerse, no es gratuito y ciertamente no siempre es barato (realmente depende de la aplicación).

Dicho todo esto, uno asume que la mayoría de los usuarios cierran aplicaciones con la esperanza de aumentar la duración de la batería, bajo la impresión de que al cerrar cosas, se desperdicia menos energía manteniendo esas aplicaciones en funcionamiento.

La verdad es que, en iOS, esto casi nunca es el caso. Cuando presionas inicio, la aplicación se suspende y deja de usar recursos que otra aplicación podría necesitar. Si una nueva aplicación (o incluso iOS) necesita esa memoria, se encargará de ella por sí misma, pero solamente si es necesario.

Al cerrar las aplicaciones una y otra vez, estás obligando a iOS a realizar esa tarea potencialmente costosa de descargar realmente una aplicación, guardar su estado y otras cosas, con el problema añadido de que cuando vuelves a abrir la aplicación, todo eso tiene que revertirse y, dependiendo de la complejidad de la aplicación, muchas cosas deben leerse desde el almacenamiento, hasta la memoria principal del teléfono, y así sucesivamente. Todo este trabajo adicional podría haberse evitado si simplemente permitieras que la aplicación permaneciera en su estado "suspendido".

Sin embargo…

En algunos casos (y son raros pero no imposiblemente raros), querrás matar aplicaciones que se están comportando mal. Ejemplos son (pero no se limitan a): Aplicaciones que manejan audio en segundo plano, o servicios asíncronos como la ubicación (donde la aplicación solicita una ubicación y iOS debe ir a buscar dónde está, por ejemplo, activando el GPS si es necesario), transmisión de video, etc.

He tenido innumerables instancias de aplicaciones como Lyft, United Airlines, incluso Twitter, que terminan en un estado defectuoso (o simplemente no funcionan correctamente), ya sea porque estás en una red mala (iOS ha tenido problemas para recuperarse de algunas redes malas en las últimas 3-4 versiones) o la red simplemente no responde correctamente.

Con el tiempo, la mayoría de estos problemas tienden a desaparecer y la aplicación vuelve a funcionar; pero si realmente necesitas que la aplicación funcione ahora, entonces debes seguir adelante y pagar el precio de tener que matarla y reiniciarla desde cero. Estás usando más batería al hacer eso, pero, hey, lo necesitabas.

Y si esto fue confuso, puedo darte una analogía con un coche, porque eso es lo que solemos hacer todo el tiempo.

La Analogía del Coche

_{<em>Sé que la tecnología de los coches ha avanzado y este ya no es un buen ejemplo, pero juega conmigo aquí</em>.}

Arrancar el motor de un coche solía consumir más combustible que solo dejarlo en ralentí. Cuando los coches tenían carburadores en lugar de inyectores, esto era aún peor; por eso, apagar el motor cuando paras en un semáforo rojo, teóricamente podría usar más combustible que simplemente mantenerlo en ralentí durante un minuto. Los coches más nuevos tienen un mecanismo mucho más eficiente y pueden apagar el motor, pero quedarse en un estado semi-arrancado (no nos adentremos demasiado en los coches).

Cerrar aplicaciones equivale a una persona apagando el coche en cada semáforo. En lugar de simplemente dejarlo en ralentí hasta que lo necesites de nuevo, normalmente unos segundos después.

La analogía no es perfecta, ya que los coches en ralentí siguen consumiendo combustible, mientras que las aplicaciones suspendidas no lo hacen; sin embargo, a los ojos del teléfono, no están utilizando ninguna memoria/batería (siempre y cuando no tengan algún tipo de procesamiento en segundo plano activo, obviamente).

Básicamente estás apagando tu motor cada vez que matas una aplicación, y no estás dejando que el mecanismo "inteligente" de iOS ponga en ralentí tu motor, para que cuando el semáforo se ponga en verde, simplemente puedas presionar el acelerador y el motor esté funcionando más rápido de lo que lo haría si estuviera completamente detenido. Arrancar un motor desde un estado detenido también consume más energía que solo combustible, necesitas arrancar el motor para que se pueda arrancar, inyectando combustible y creando chispas, así que… hay mucho trabajo detrás de escena. Las aplicaciones son como motores. :)

1. Si se fuerza el cierre de una aplicación por completo, entonces cuando necesites volver a abrirla en un momento posterior, la sobrecarga asociada con el lanzamiento de una nueva instancia de la aplicación es más intensiva en CPU y energía que simplemente cambiar de una aplicación a otra.
2. Cuando una aplicación está simplemente ahí en memoria, a menos que esté realmente diseñada para ejecutarse en segundo plano, generalmente esta pausada o eliminada y no consume ningún ciclo de CPU (usualmente). Si es una aplicación bastante simple, entonces simplemente estará ahí usando memoria. En este caso, el estado de la aplicación se guarda en algún otro lugar (en el almacenamiento del dispositivo en el caso de Android) para que el estado de la aplicación pueda ser restaurado más tarde. Para darte una idea, un mensaje bastante largo que escribí en la aplicación Viber en mi teléfono sobrevivió a un apagado del teléfono debido a la descarga de la batería. Después de reiniciar el teléfono, luego Viber, encontré el mensaje esperando para que lo enviara. ¡Aleluya!
3. Dependiendo de tu chip de memoria, si contiene ceros o unos no hará ninguna diferencia significativa en el consumo de energía. Por lo tanto, mantener cosas en memoria o no no te hará ahorrar significativamente batería.
4. Cuando una aplicación está en un sueño profundo (chicos, por favor confirmen esto), solo una referencia a ella será visible en el conmutador de aplicaciones como una instantánea de la última pantalla que estaba visible de ella antes de desaparecer. Lo digo porque un día, decidí cerrar todas las aplicaciones en mi iPad, y me sorprendió la cantidad de aplicaciones que tuve que cerrar. Eran más de 60 aplicaciones. Estas no pueden estar todas en la memoria del iPad. Vi algunas aplicaciones allí, que fueron usadas hace varios meses.

Como analogía ... con tu coche, si necesitas hacer demasiadas paradas durante el día y seguir deteniendo y arrancando el motor, llegará un momento en el que la batería estará completamente agotada. Esto puede suceder si el tiempo de carga mientras conduces entre paradas no es lo suficientemente largo como para restaurar la enorme cantidad de energía que se extrae de la batería cada vez que arrancas el motor. Además, no es bueno para el arranque y el consumo general de gasolina. Es por eso que muchos conductores de camiones de reparto mantendrán el motor en ralentí durante sus paradas cortas.

Esta analogía es en mi opinión similar al mito del ahorro de memoria.

Solo lanzando una opinión diferente allí por el bien de la discusión. Este concepto tiene un cierto grado de verdad, pero una vez que tienes un cierto número de aplicaciones abiertas, es probable que comiences a ver rendimientos decrecientes al mantener las aplicaciones suspendidas.

Cuanto más aplicaciones tengas abiertas, más RAM se va a estar utilizando, obviamente. Normalmente, cada aplicación en memoria se divide en memoria que la aplicación en sí misma está usando actualmente, memoria que la aplicación quiere tener a mano y memoria que el sistema operativo permitió realmente que la aplicación use, lo que te da la cantidad final de memoria que la aplicación tiene permitido usar. La razón por la que la aplicación mantiene una porción separada de esta memoria como memoria que quiere usar, es porque la aplicación puede necesitar hacer crecer su montón de datos, pero no necesariamente quiere hacerlo de inmediato, ya que es malo para los recolectores de basura tener montones de datos grandes (montones de datos grandes = recolecciones de basura más largas), por lo que la aplicación reservará una porción de memoria que no se está utilizando actualmente, pero que puede ser usada exclusivamente por la aplicación si surge la necesidad.

Supongamos que el sistema operativo permite a mi aplicación hasta 700 MB, y la aplicación reserva 300 MB de esa memoria para sí misma, dejando 400 MB disponibles para que mi aplicación los use si quiere, pero luego se abre otra aplicación y necesita algo de memoria; el sistema operativo examina todas las diferentes aplicaciones y decide si está bien tomar algo de memoria de otra aplicación y usarla para la nueva aplicación, en este caso podría decidir tomar 150 MB de la memoria permitida de mis aplicaciones y dársela a la nueva aplicación, lo que requiere reorganizar la memoria para darle a la nueva aplicación memoria para usar (piensa en esto como una reasignación de fondos en un negocio) bueno, cuantas más aplicaciones tengas abiertas, más trabajo tiene que hacer el sistema operativo para realmente decidir de qué aplicación puede extraer memoria para darle a la nueva aplicación.

En este sentido, cada aplicación que se abre y se suspende añade complejidad a este proceso, lo que lo hace más intensivo en CPU y, eventualmente, potencialmente requiere más energía de la batería para abrir futuras aplicaciones de la que se ahorra al no cerrar otras aplicaciones.

Ahora, ten en cuenta que ninguna de estas consideraciones tiene en cuenta que, a menos que realmente mates una aplicación, puede haber servicios en segundo plano que consumirán energía de procesamiento, por ejemplo notificaciones configuradas para avisarte en un temporizador, etc. Por otro lado, algunas aplicaciones no utilizan un servicio de segundo plano real y realmente utilizan notificaciones push de servicios como Firebase, que no requieren que la aplicación esté abierta en ningún momento.

Otra cosa a considerar, cuantas más aplicaciones abras continuamente, más fragmentada estará inicialmente esa memoria hasta que el sistema operativo pase por allí y limpie la memoria para que esté más limpia y distribuida de manera más eficiente, esto también consume energía de procesamiento, y cuanto más memoria esté ocupada por aplicaciones, más intensivo será este proceso para tu dispositivo.

Todo esto para decir que dejar las aplicaciones abiertas es en su mayoría más eficiente, a menos que se abran demasiadas aplicaciones, sin embargo, no estoy seguro de cuántas aplicaciones necesitan estar abiertas para llegar a este límite, si es que existe.

Fuentes:

Recolector de basura SGen para Mono: http://www.mono-project.com/docs/advanced/garbage-collector/sgen/

Visión general del perfilador de memoria para aplicaciones Xamarin de iOS y Android, que muestra la forma en que la memoria es administrada por la aplicación (conjunto de trabajo, bytes privados, memoria asignada, etc.) https://blog.xamarin.com/say-hello-to-the-xamarin-profiler/

Versión resumida: Es mejor porque el sistema operativo fue diseñado para mejorar hasta el punto de que el usuario querría dejar las aplicaciones en un estado "suspendido" para recopilar más información sobre sus acciones[*] más tarde si es necesario.

Versión más larga: Las aplicaciones que están "suspendidas" tendrán su estado guardado en la memoria, por lo que cuando quieras volver a iniciarlas, el proceso de cargar todo de nuevo requerirá menos tiempo para el procesador y casi no utilizará la unidad de almacenamiento... Con esto no puedes saber si tus aplicaciones están haciendo otras cosas en segundo plano, que en muchos casos están recopilando datos sobre ti.

[*] Para elaborar en la parte de recopilación de datos sobre ti... las aplicaciones que están almacenadas en la memoria pueden estar tanto "suspendidas" como activas en segundo plano. Tú, como propietario del dispositivo, no puedes saber (si no tienes conocimientos y algunas otras aplicaciones para escanear activamente el uso de la CPU) lo que realmente está haciendo dicha aplicación. Desde el punto de vista de la seguridad, te aconsejaría cerrar cualquier aplicación que no vayas a usar en los próximos 10 minutos.

P.D. Esta práctica también se realiza en dispositivos Android, por cierto...