Eis aqui as regras de ouro:

1. Você deve ter um `EntityManager` por interação com o banco de dados<sup>1</sup>.
2. Você deve ter um `EntityManagerFactory` por base de dados na aplicação (*persistence unit*) e por `ClassLoader`.

A maioria das aplicações não lida com `ClassLoader`s diretamente e não precisa lidar com múltiplas versões de uma mesma classe em memória ao mesmo tempo. Portanto em 99,9% dos casos, a regra número 2 pode ser simplificada para:

2. Você deve ter um `EntityManagerFactory` por base de dados na aplicação (*persistence unit*).

Além disso, em uns 98% dos casos, a aplicação só trabalha com uma única base de dados. E portanto, a regra número 2 pode ser simplificada para: 

2. Você deve ter um único `EntityManagerFactory` na aplicação.

E isto sugere que você pode usar o padrão de projeto **singleton**:

<!-- language: lang-java -->

    public final class EntityManagerProvider {

        private static final EntityManagerProvider INSTANCE = new EntityManagerProvider();

        private final EntityManagerFactory factory;

        private EntityManagerProvider() {
            this.factory = Persistence.createEntityManagerFactory("SUA_BASE_DE_DADOS");
        }

        public static EntityManagerProvider getInstance() {
            return INSTANCE;
        }

        public EntityManagerFactory getFactory() {
            return factory;
        }

        public EntityManager createManager() {
            return factory.createEntityManager();
        }
    }

Esta classe acima cuida da regra 2 perfeitamente. Sugiro você implementar a regra número 1 nela também, usando um `ThreadLocal` para manter as referências aos `EntityManager`s e cuidando para não reutilizar `EntityManager`s de requisições diferentes, o que pode acontecer se as suas threads estiverem em um pool e puderem ser reutilizadas entre diferentes requisições.

Além disso, o código acima é fácil de ser modificado para lidar com o caso aonde há mais de uma base de dados. Basta que cada `EntityManagerFactory` esteja em um campo da classe `EntityManagerProvider` e que cada um seja acessado por um diferente conjunto de métodos, ou que você acrescente um parâmetro aos métodos pertinentes especificando qual é a base de dados relevante.

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<sup>1 - Neste contexto, define-se por interação com o banco de dados uma sequência de operações relacionadas a ser executadas consecutivamente no banco de dados, possivelmente em um único escopo de transação.</sup>