Shell 폼 vs Exec 폼 완전 정복

지난 글에서 자식 이미지에 동작을 예약하는 ONBUILD를 살펴봤다. 이번에는 Dockerfile 초보자가 가장 많이 헷갈리는 개념 중 하나인 Shell 폼과 Exec 폼의 차이를 정확히 짚는다.

두 가지 폼이란

RUN, CMD, ENTRYPOINT 인스트럭션은 명령을 두 가지 방식으로 표현할 수 있다.

# Shell 폼 — 문자열
RUN apt-get update && apt-get install -y vim
CMD node server.js

# Exec 폼 — JSON 배열
RUN ["apt-get", "update"]
CMD ["node", "server.js"]

겉보기에는 작은 차이지만, 실제 동작 방식이 근본적으로 다르다.

내부 동작 차이

Shell 폼은 내부적으로 /bin/sh -c "<명령>"으로 실행된다. 따라서 셸 프로세스가 PID 1을 차지하고, 실제 애플리케이션은 자식 프로세스가 된다.

Exec 폼은 셸을 거치지 않고 exec() 시스템 콜로 직접 실행된다. 명령이 PID 1이 된다.

# Shell 폼으로 시작한 컨테이너의 프로세스 트리
PID 1: /bin/sh -c "node server.js"
  PID 7: node server.js       ← 실제 앱

# Exec 폼으로 시작한 컨테이너의 프로세스 트리
PID 1: node server.js         ← 실제 앱이 직접 PID 1

시그널 전달 문제

docker stop은 컨테이너의 PID 1에 SIGTERM을 보낸다. Shell 폼으로 실행했다면 PID 1은 /bin/sh이고, sh는 기본적으로 SIGTERM을 자식 프로세스에 전달하지 않는다. 10초 후 Docker는 강제로 SIGKILL을 보낸다.

결과적으로 애플리케이션이 graceful shutdown할 기회를 얻지 못한다. 열려 있는 DB 커넥션이 끊기거나, 진행 중인 트랜잭션이 롤백되거나, 캐시를 flush하지 못하는 문제가 생긴다.

CMD와 ENTRYPOINT는 항상 Exec 폼을 써야 하는 이유가 바로 이것이다.

환경변수 확장

Shell 폼은 셸을 거치므로 환경변수 확장이 자동으로 된다.

ENV PORT=3000
CMD node server.js --port $PORT   # Shell 폼 → 정상 동작
CMD ["node", "server.js", "--port", "$PORT"]  # Exec 폼 → $PORT 그대로 전달 (오류)

Exec 폼에서 환경변수를 써야 한다면 명시적으로 셸을 호출한다.

CMD ["sh", "-c", "node server.js --port $PORT"]

RUN에서의 권장 방법

RUN에서는 파이프, 리다이렉션, 환경변수가 자주 필요하므로 Shell 폼이 일반적이다.

# Shell 폼 — 파이프, &&, 환경변수 모두 가능
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y --no-install-recommends \
    curl vim && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 위와 동일한 Exec 폼 (불편하고 장황함)
RUN ["sh", "-c", "apt-get update && apt-get install -y curl vim"]

ENTRYPOINT + CMD 조합

Exec 폼에서 ENTRYPOINT와 CMD를 함께 쓰면 CMD가 ENTRYPOINT의 인수로 전달된다.

ENTRYPOINT ["node"]
CMD ["server.js"]
# 결과: node server.js

# docker run 시 CMD 오버라이드 가능
# docker run myimage app.js → node app.js

Shell 폼 ENTRYPOINT는 CMD와 docker run 인수를 모두 무시한다. ENTRYPOINT를 Shell 폼으로 쓰면 CMD 오버라이드가 불가능해진다.

# 잘못된 패턴 — Shell 폼 ENTRYPOINT
ENTRYPOINT node server.js   # docker run 인수 무시됨

정리표

인스트럭션	권장 폼	이유
RUN	Shell 폼	파이프, &&, 환경변수 필요
CMD	Exec 폼	시그널 정상 전달
ENTRYPOINT	Exec 폼	CMD 인수 결합, 시그널 전달

흔한 실수

# 실수 1: CMD Shell 폼으로 graceful shutdown 안 됨
CMD python manage.py runserver   # /bin/sh -c ... → SIGTERM 못 받음

# 수정
CMD ["python", "manage.py", "runserver"]

# 실수 2: Exec 폼에서 환경변수 확장 안 됨
CMD ["sh", "-c", "exec python app.py --host $HOST"]  # exec로 감싸야 PID 1 유지

sh -c로 감쌀 때 exec 키워드를 앞에 붙이면 sh가 exec로 교체되어 앱이 PID 1을 차지할 수 있다.

핵심 정리

• Shell 폼: 셸(/bin/sh -c)을 거쳐 실행, 환경변수·파이프 지원
• Exec 폼: 직접 exec, 셸 없음, 시그널 정상 전달
• CMD, ENTRYPOINT는 반드시 Exec 폼 — graceful shutdown 보장
• RUN은 Shell 폼이 편리 (파이프, 조건, 환경변수)
• Exec 폼에서 환경변수가 필요하면 ["sh", "-c", "exec ..."] 패턴 사용

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지난 글: ONBUILD 인스트럭션 완전 정복

다음 글: Dockerfile 레이어 캐시 전략

읽어주셔서 감사합니다. 😊