PostgreSQL 可以扩展为在单独的进程中运行用户提供的代码。 这些进程由 postgres 启动、停止和监控，这允许它们具有与服务器状态密切相关的生命周期。这些进程附加到 PostgreSQL 的共享内存区域，并且可以选择在内部连接到数据库；它们还可以像常规的客户端连接服务器进程一样，串行运行多个事务。 此外，通过链接到 libpq，它们可以连接到服务器并像常规客户端应用程序一样运行。

可以通过在 shared_preload_libraries 中包含模块名称，在 PostgreSQL 启动时初始化后台工作进程。 希望运行后台工作进程的模块可以通过从其 _PG_init() 函数调用 RegisterBackgroundWorker(BackgroundWorker *worker) 来注册它。 还可以通过调用 RegisterDynamicBackgroundWorker(BackgroundWorker *worker, BackgroundWorkerHandle **handle) 在系统启动并运行后启动后台工作进程。 与只能从 postmaster 进程中调用的 RegisterBackgroundWorker 不同，RegisterDynamicBackgroundWorker 必须从常规后端或其他后台工作进程中调用。

结构体 BackgroundWorker 定义如下

typedef void (*bgworker_main_type)(Datum main_arg);
typedef struct BackgroundWorker
{
    char        bgw_name[BGW_MAXLEN];
    char        bgw_type[BGW_MAXLEN];
    int         bgw_flags;
    BgWorkerStartTime bgw_start_time;
    int         bgw_restart_time;       /* in seconds, or BGW_NEVER_RESTART */
    char        bgw_library_name[MAXPGPATH];
    char        bgw_function_name[BGW_MAXLEN];
    Datum       bgw_main_arg;
    char        bgw_extra[BGW_EXTRALEN];
    pid_t       bgw_notify_pid;
} BackgroundWorker;

bgw_name 和 bgw_type 是要在日志消息、进程列表和类似上下文中使用的字符串。bgw_type 对于同一类型的所有后台工作进程都应相同，以便可以在进程列表中对这些工作进程进行分组。 另一方面，bgw_name 可以包含有关特定进程的附加信息。（通常，bgw_name 的字符串会以某种方式包含类型，但这不是严格要求的。）

bgw_flags 是按位或的位掩码，指示模块想要的功能。 可能的值为

bgw_start_time 是 postgres 应该启动进程的服务器状态；它可以是 BgWorkerStart_PostmasterStart（一旦 postgres 本身完成其自身的初始化就立即启动；请求此项的进程没有资格进行数据库连接）、BgWorkerStart_ConsistentState（一旦在热备用中达到一致状态就立即启动，允许进程连接到数据库并运行只读查询）和 BgWorkerStart_RecoveryFinished（一旦系统进入正常的读写状态就立即启动）。 请注意，在非热备用的服务器中，最后两个值是等效的。 请注意，此设置仅指示何时启动进程；当达到不同的状态时，它们不会停止。

bgw_restart_time 是 postgres 在进程崩溃时应等待重新启动进程的时间间隔（以秒为单位）。 它可以是任何正值，也可以是 BGW_NEVER_RESTART，表示在发生崩溃的情况下不重新启动进程。

bgw_library_name 是一个库的名称，应在其中查找后台工作进程的初始入口点。 指定的库将由工作进程动态加载，并且 bgw_function_name 将用于标识要调用的函数。 如果调用核心代码中的函数，则必须将其设置为 "postgres"。

bgw_function_name 是用作新后台工作进程初始入口点的函数的名称。 如果此函数在动态加载的库中，则必须将其标记为 PGDLLEXPORT（而不是 static）。

bgw_main_arg 是后台工作进程主函数的 Datum 参数。 此主函数应采用 Datum 类型的单个参数并返回 void。bgw_main_arg 将作为参数传递。 此外，全局变量 MyBgworkerEntry 指向注册时传递的 BackgroundWorker 结构的副本；工作进程可能会发现检查此结构很有帮助。

在 Windows（以及定义 EXEC_BACKEND 的任何其他位置）或动态后台工作进程中，通过引用传递 Datum 是不安全的，只能通过值传递。 如果需要参数，最安全的方法是传递 int32 或其他小值，并将其用作共享内存中分配的数组的索引。 如果传递诸如 cstring 或 text 之类的值，则来自新的后台工作进程的指针将无效。

bgw_extra 可以包含要传递给后台工作进程的额外数据。 与 bgw_main_arg 不同，此数据不会作为参数传递给工作进程的主函数，但可以通过 MyBgworkerEntry 访问，如上所述。

bgw_notify_pid 是 PostgreSQL 后端进程的 PID，当进程启动或退出时，postmaster 应向该进程发送 SIGUSR1。 对于在 postmaster 启动时注册的工作进程，或者当注册工作进程的后端不希望等待工作进程启动时，它应为 0。 否则，应将其初始化为 MyProcPid。

运行后，进程可以通过调用 BackgroundWorkerInitializeConnection(char *dbname, char *username, uint32 flags) 或 BackgroundWorkerInitializeConnectionByOid(Oid dboid, Oid useroid, uint32 flags) 连接到数据库。 这允许进程使用 SPI 接口运行事务和查询。 如果 dbname 为 NULL 或 dboid 为 InvalidOid，则会话不会连接到任何特定数据库，但可以访问共享目录。 如果 username 为 NULL 或 useroid 为 InvalidOid，则该进程将以在 initdb 期间创建的超级用户身份运行。 如果将 BGWORKER_BYPASS_ALLOWCONN 指定为 flags，则可以绕过连接到不允许用户连接的数据库的限制。 如果将 BGWORKER_BYPASS_ROLELOGINCHECK 指定为 flags，则可以绕过用于连接到数据库的角色的登录检查。 后台工作进程只能调用这两个函数之一，并且只能调用一次。 无法切换数据库。

当控制到达后台工作进程的主函数时，信号最初被阻止，并且必须由其解除阻止； 这是为了允许进程根据需要自定义其信号处理程序。 可以通过调用 BackgroundWorkerUnblockSignals 来取消阻止新进程中的信号，并通过调用 BackgroundWorkerBlockSignals 来阻止信号。

如果后台工作进程的 bgw_restart_time 配置为 BGW_NEVER_RESTART，或者它以退出码 0 退出，或者被 TerminateBackgroundWorker 终止，那么它将在退出时被 postmaster 自动注销。否则，它将在通过 bgw_restart_time 配置的时间段之后重新启动，或者如果 postmaster 由于后端故障而重新初始化集群，则会立即重新启动。只需要临时暂停执行的后端应该使用可中断的休眠，而不是退出；这可以通过调用 WaitLatch() 来实现。在调用该函数时，请确保设置 WL_POSTMASTER_DEATH 标志，并在紧急情况下，如果 postgres 本身已终止，则验证返回代码以进行快速退出。

当使用 RegisterDynamicBackgroundWorker 函数注册后台工作进程时，执行注册的后端可以获取有关该工作进程状态的信息。希望这样做的后端应该将一个 BackgroundWorkerHandle * 的地址作为第二个参数传递给 RegisterDynamicBackgroundWorker。如果工作进程成功注册，则此指针将使用一个不透明的句柄进行初始化，该句柄随后可以传递给 GetBackgroundWorkerPid(BackgroundWorkerHandle *, pid_t *) 或 TerminateBackgroundWorker(BackgroundWorkerHandle *)。GetBackgroundWorkerPid 可以用来轮询工作进程的状态：返回值 BGWH_NOT_YET_STARTED 表示 postmaster 尚未启动该工作进程；BGWH_STOPPED 表示它已经启动但不再运行；而 BGWH_STARTED 表示它当前正在运行。在最后一种情况下，PID 也会通过第二个参数返回。TerminateBackgroundWorker 会导致 postmaster 向正在运行的工作进程发送 SIGTERM 信号，并在它不再运行时立即注销它。

在某些情况下，注册后台工作进程的进程可能希望等待工作进程启动。这可以通过将 bgw_notify_pid 初始化为 MyProcPid，然后将注册时获得的 BackgroundWorkerHandle * 传递给 WaitForBackgroundWorkerStartup(BackgroundWorkerHandle *handle, pid_t *) 函数来实现。此函数将阻塞，直到 postmaster 尝试启动后台工作进程，或者直到 postmaster 死机。如果后台工作进程正在运行，则返回值将为 BGWH_STARTED，并且 PID 将被写入提供的地址。否则，返回值将为 BGWH_STOPPED 或 BGWH_POSTMASTER_DIED。

进程还可以通过使用 WaitForBackgroundWorkerShutdown(BackgroundWorkerHandle *handle) 函数并传递注册时获得的 BackgroundWorkerHandle * 来等待后台工作进程关闭。此函数将阻塞，直到后台工作进程退出，或者 postmaster 死机。当后台工作进程退出时，返回值是 BGWH_STOPPED，如果 postmaster 死机，它将返回 BGWH_POSTMASTER_DIED。

后台工作进程可以发送异步通知消息，可以使用通过SPI的 NOTIFY 命令，或者直接通过 Async_Notify()。此类通知将在事务提交时发送。后台工作进程不应使用 LISTEN 命令注册接收异步通知，因为没有基础设施供工作进程使用此类通知。

src/test/modules/worker_spi 模块包含一个工作示例，演示了一些有用的技术。

注册的后台工作进程的最大数量受 max_worker_processes 限制。