Estamos usando os drivers Java por meio do projeto CFMongoDB e os usamos como você descreve, mas em um aplicativo ColdFusion e não em Java. A mesma ideia, porém:um objeto é criado e nós o reutilizamos e esse objeto mantém a única conexão com o servidor Mongo.

Você pode criar uma instância do Mongo Java e ela manterá um pool interno de conexões (tamanho padrão de 10) - para você, ele está oculto e você não precisa se preocupar com isso. Os documentos do Mongo Java recomendam isso:

http://www.mongodb.org/display/DOCS/Java+Driver+Concurrency

Estamos com ele rodando em produção agora e não houve problemas. Vários threads de solicitação da web usam a mesma instância do Mongo e o Mongo é rápido o suficiente para lidar com isso usando seu pool interno (estamos fazendo log para que ele possa escrever muito rápido!).

Vale lembrar de chamar close() em todas as instâncias com as quais você terminou - isso impedirá que as conexões sejam usadas no servidor Mongo ao longo do tempo:

http://api.mongodb.org/java/2.5-pre-/com/mongodb/Mongo.html#close()

Então, em resumo, não se preocupe em configurar o Tomcat.

Espero que ajude!