Abbiamo utilizzato i driver Java tramite il progetto CFMongoDB e lo usiamo come descrivi tu, ma in un'applicazione ColdFusion piuttosto che in Java. Stessa idea però:viene creato un oggetto e lo riutilizziamo e quell'oggetto mantiene l'unica connessione al server Mongo.
Puoi creare un'istanza Mongo Java e manterrà un pool interno di connessioni (dimensione predefinita di 10):per te è nascosto e non devi preoccuparti di questo. I documenti Mongo Java consigliano questo:
http://www.mongodb.org/display/DOCS/Java+Driver+Concurrency
Lo abbiamo in esecuzione ora in produzione e non ci sono stati problemi. Più thread di richieste Web utilizzano la stessa istanza di Mongo e Mongo è abbastanza veloce da gestirlo utilizzando il suo pool interno (stiamo eseguendo la registrazione in modo che possa scrivere molto velocemente!).
Vale la pena ricordare di chiamare close() in tutte le istanze con cui hai finito - questo impedirà l'esaurimento delle connessioni sul server Mongo nel tempo:
http://api.mongodb.org/java/2.5-pre-/com/mongodb/Mongo.html#close()
Quindi, in sintesi, non preoccuparti di configurare Tomcat.
Spero di esserti stato d'aiuto!
